蛋壳质量是评价鸡蛋品质的关键指标之一。沙壳蛋由于蛋壳强度低、表面粗糙等缺陷，不仅导致孵化率显著降低，在运输和储存过程中也极易破损；同时其特殊的表面形态严重影响消费者接受度，给蛋鸡产业带来重大经济损失。唐辉教授团队以芦花羽绿壳蛋鸡为研究对象，通过整合全转录组测序、单细胞转录组测序、单细胞染色质可及性测序以及蛋白质组和代谢组测序技术，从多维度、多层次系统揭示沙壳蛋形成的分子调控网络，解析蛋鸡子宫器官的生物学特征，为蛋壳品质的遗传改良提供了分子遗传学基础。
研究发现离子转运功能异常、能量代谢紊乱及免疫炎症反应共同参与了沙壳蛋的形成过程，其中子宫组织成纤维细胞的功能失调可能是关键细胞学基础。研究证实，SLC家族基因（SLC13A1、SLC4A4等）和离子通道基因（CLCN2、KCNJ15等）的表达异常导致Ca²⁺ 和HCO₃⁻ 稳态失衡，直接破坏蛋壳矿化过程；同时，ATP1A1、ATP2B2等能量代谢关键基因的下调以及代谢物AMP浓度降低引发子宫组织能量供应不足，间接影响离子转运效率；此外，免疫相关通路激活伴随着节律基因（PER2、ID2）表达抑制和促炎因子（FTH1、IL15）上调，形成促炎微环境干扰蛋壳形成。值得注意的是，转录因子（ATF3、EGR1）和非编码RNA（gga-miR-1759-3p）构成的调控网络通过协调上述过程参与沙壳蛋形成，而子宫成纤维细胞功能紊乱可能是这些病理变化的细胞学基础。
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图1 正常蛋组和沙壳蛋组子宫组织的细胞通讯分析 | 图2 鸡子宫差异表达转录因子-靶基因及GO术语的调控网络 |
研究结果发表在学术期刊《International Journal of Molecular Sciences》和《Poultry Science》。两篇论文题目分别为《Integrating Single-Cell RNA-Seq and ATAC-Seq Analysis Reveals Uterine Cell Heterogeneity and Regulatory Networks Linked to Pimpled Eggs in Chickens》和《Whole transcriptome sequencing reveals key genes and ceRNA regulatory networks associated with pimpled eggs in hens》。团队博士研究生李文强为两篇论文的第一作者，唐辉教授和王丹教授为通讯作者，该研究为提升蛋壳品质提供了重要的理论基础和分子靶点。
论文链接：
https://doi.org/10.3390/ijms252413431
https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.103715