Analyse du muscle squelettique par séquençage snRNA des porcs noirs de Jiangquan présentant des taux de croissance journaliers moyens différents

Pourquoi la croissance musculaire du porc est importante

Le porc est l’une des sources de viande les plus importantes au monde ; aussi, de faibles gains d’efficacité dans la croissance des porcs peuvent avoir des répercussions majeures sur l’approvisionnement alimentaire et les coûts d’élevage. Le porc noir de Jiangquan, une race chinoise prisée pour sa saveur riche et sa croissance rapide, offre un modèle naturel pour étudier pourquoi certains animaux prennent du poids plus vite que d’autres. Dans cette étude, les chercheurs se sont concentrés sur le muscle au niveau des noyaux cellulaires individuels pour voir comment de petites différences entre types cellulaires et activités s’additionnent et produisent de grandes différences de croissance et de qualité de la viande.

Deux groupes de porcs, un muscle clé

L’équipe a étudié le longissimus dorsi, un muscle majeur le long du dos du porc qui influence fortement le rendement et la texture de la viande. Ils ont comparé deux groupes de porcs noirs de Jiangquan : un groupe atteignant le poids de commercialisation plus rapidement et un groupe à croissance plus lente, bien que les animaux aient des arrière-plans génétiques similaires et aient vécu dans les mêmes conditions. En mesurant le gain de poids quotidien, en examinant des coupes de tissu au microscope et en analysant l’activité génique, ils ont reconstitué une image détaillée des différences de structure et de croissance musculaires entre les groupes rapides et lents.

Approfondir la diversité cellulaire du muscle

Pour découvrir ce qui se passait à l’intérieur du muscle, les chercheurs ont utilisé le séquençage ARN de noyau unique (snRNA-seq), une technique qui lit les gènes actifs dans des milliers de noyaux cellulaires individuels simultanément. Ils ont identifié 13 types cellulaires distincts dans le muscle, incluant des fibres musculaires matures, des cellules de type souches, des cellules satellites participant à la réparation et à la construction musculaire, des cellules du tissu conjonctif, des cellules vasculaires, des cellules immunitaires et des cellules adipeuses. Cette vue cellule par cellule a révélé que les porcs à croissance rapide avaient des proportions plus élevées de cellules souches musculaires, de cellules satellites et de certaines cellules adipeuses, tandis que les porcs à croissance lente présentaient davantage de types cellulaires musculaires mixtes ou intermédiaires. En termes simples, les porcs plus rapides possédaient davantage de cellules « constructrices » prêtes à étendre et remodeler le muscle.

Des cellules souches aux fibres plus épaisses

En ordonnant les cellules le long de chronologies virtuelles basées sur leur activité génique, l’équipe a retracé la progression des cellules immatures vers des fibres musculaires pleinement formées. Des gènes clés connus pour guider la formation musculaire s’activent dans un ordre clair : des marqueurs précoces apparaissent d’abord dans les cellules de type souches, suivis de gènes associés à la croissance active et à la formation de fibres. Chez les porcs à croissance rapide, ces gènes liés à la croissance étaient plus fortement exprimés et restaient actifs à la fois aux stades précoces et tardifs. La microscopie a confirmé que leurs fibres musculaires présentaient des aires de section transversale plus grandes, et des analyses moléculaires ont montré une plus grande présence de variantes géniques associées à des fibres glycolytiques rapides et puissantes, favorisant une croissance rapide plutôt que l’endurance.

Conversations cellule à cellule dans le muscle en croissance

Le muscle ne se développe pas de manière isolée ; les chercheurs ont donc examiné comment différents types cellulaires « communiquent » entre eux via des signaux chimiques. En corrélant l’activité génique des émetteurs et des récepteurs potentiels, ils ont cartographié des centaines de paires de communication probables entre les cellules musculaires et leurs voisines, en particulier les fibroblastes (cellules du tissu conjonctif), les cellules adipeuses, les cellules vasculaires et les cellules immunitaires. Certaines paires de signaux impliquant un récepteur appelé ERBB4 se sont distinguées dans les liens entre muscle et tissu adipeux, suggérant que le dialogue entre ces tissus pourrait aider à ajuster la croissance et la composition tissulaire. Beaucoup des gènes qui différaient entre les croissances rapides et lentes étaient également liés à des voies impliquées dans le métabolisme énergétique et les maladies, ce qui suggère que le taux de croissance est imbriqué dans des processus de santé plus larges.

Ce que cela signifie pour les porcs et la viande de porc

Pour un public non spécialiste, le message clé est que les porcs noirs de Jiangquan à croissance plus rapide doivent leur avantage non seulement à des muscles plus gros, mais à un réservoir plus riche de cellules constructrices musculaires, à des gènes de croissance plus actifs et à des réseaux de communication intenses entre muscle, tissu adipeux, vaisseaux sanguins et tissu conjonctif. Ce travail fournit une carte cellulaire détaillée du muscle de porc que les éleveurs et les généticiens peuvent utiliser pour identifier des marqueurs liés à des traits souhaitables comme le taux de croissance et la qualité de la viande. Bien que des expériences supplémentaires soient nécessaires pour tester la causalité, l’étude jette les bases d’un élevage plus précis et guidé par la science de porcs qui grandissent efficacement tout en maintenant une viande de haute qualité.

Citation: Cao, H., Wang, J., Wang, Y. et al. snRNA sequencing-based skeletal muscle analysis of Jiangquan black pigs with different average daily growth rates. Sci Rep 16, 15443 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46048-1

Mots-clés: muscle de porc, séquençage ARN unicellulaire, cellules souches musculaires, taux de croissance, qualité de la viande