近年来，动物遗传学在基因编辑、基因组选择及复杂性状遗传解析等领域取得突破性进展。与此同时，动物能量代谢监测技术通过多参数集成系统和定制化代谢仓实现了高精度生理表型量化。二者的结合正推动遗传学研究范式革新：通过整合能量代谢实时数据与基因组信息，可深度解析经济性状的遗传调控机制。例如，棉铃虫饥饿代谢表型与糖脂代谢通路转录组的关联研究，以及灵长类运动能耗与肌肉基因表达的协同分析，均证实该交叉应用能揭示基因-代谢表型的因果链条，为精准育种和疾病模型构建提供新维度支撑。

  北京易科泰生态技术有限公司作为国家高新技术企业，深耕生态、农业、健康领域二十余年。提供动物能量代谢监测、鱼类运动轨迹监测、Thermo-RGB成像分析及多功能高光谱成像等定制化技术解决方案，广泛应用于国内实验动物、家畜家禽、昆虫、鱼类等研究领域，助力动物生长发育、繁殖育种、运动与环境适应等遗传调控机制研究。

客户案例：

易科泰定制化动物能量代谢监测系统安装服务现场

Nature——针对鸟类飞行能力的能量代谢特异性分子进化机制

  近期易科泰动物能量代谢监测技术方案的使用者——四川大学华西医院高原医学中心邓成教授团队在《Nature》杂志发表了文章"Constitutively active glucagon receptor drives high blood glucose in birds"。文章中针对鸟类（如鸡、鹦鹉）、爬行动物（如鬃狮蜥、豹纹守宫）、鱼类（斑马鱼）、哺乳动物（小鼠、人）等实验对象，通过基因编辑和表达载体构建，检测葡萄糖受体（GCGR）在不同实验对象体内的表达情况；同时结合氧气消耗（VO₂）、二氧化碳产生（VCO₂）和能量消耗，评估代谢率变化。以分子生物学与生理生态学相结合的方式探究鸟类高血糖水平的分子机制，特别是葡萄糖受体（GCGR）的组成型活性（Constitutively active）及其在血糖调节、脂质代谢和代谢率中的作用。

图1. 动物-鸟禽-两爬-鱼呼吸代谢速率变化；鹦鹉敲低 GCGR 后，血糖下降、体重增加，肝糖异生和脂质代谢基因下调

  利用腺相关病毒（AAV）敲低或过表达 GCGR 在鸟类、爬行动物、小鼠肝脏中的表达，同时检测其代谢率变化，其中GCGR过表达会增加VO₂、VCO₂和能量消耗，敲低则降低。鸟类 GCGR 在肝脏中高表达且具有组成型活性（无需配体即可激活 Gs 信号），通过促进糖异生和糖原分解，维持高血糖水平。不同物种间的实验差异表明非胎生脊椎动物 GCGR 具有组成型活性，而胎生哺乳动物 GCGR 无此活性。而组成型活性 GCGR 同时能促进脂质分解和高代谢率，可为鸟类飞行提供能量支持，这与飞行进化适应相关，体现了鸟类为适应飞行而进化出的代谢特化。

SCI TOTAL ENVIRON——高原鼠兔时空变化下的代谢与基因表达差异

  中国科学院西北高原生物研究所的技术团队为验证海拔和季节变化对鼠兔产热能力、肠道微生物组成、宿主转录组及代谢物的影响并分析肠道微生物与宿主产热策略的关联机制。针对青藏高原地区的高原鼠兔，在7个海拔梯度（3118–4761米）分夏季和冬季捕获鼠兔，测量体重、体温、静息代谢率（RMR），并结合生理生态学、基因表达分析、肠道微生物分析和代谢组学技术进行数据分析。

图2. 高原鼠兔夏季和冬季生理表型的可塑性；不同组织中产热相关基因的差异性表达

  文章通过测量氧气消耗率计算静息代谢率（RMR），作为评估鼠兔产热能力的核心指标。其中夏季 RMR 随海拔升高而增加，表明为适应低温环境需增强产热；冬季 RMR 随海拔升高而降低，反映低温和食物短缺下的能量保存策略，与甲状腺激素（T3/T4）和 BAT 活性变化一致。产热相关基因（UCP1、DIO2）的表达在夏季随海拔升高而上调，在冬季下调，与生理参数一致。夏季主要富集氨基酸代谢物（支持产热），冬季富集肉碱和琥珀酸（能量储备）等。肠道菌群分析发现夏季拟杆菌门丰度随海拔升高而增加，冬季厚壁菌门丰度更高，优势菌属与氨基酸代谢物正相关，这可能是通过代谢物（如短链脂肪酸）调节宿主产热。

  北京易科泰致力于动物能量代谢监测、鱼类运动轨迹监测、Thermo-RGB成像分析及多功能高光谱成像等生理生态监测设备研发与应用推广，为科研人员提供全面、精准的定制化生理生态技术解决方案：

• 模块式多通道动物能量代谢技术
• 便携式动物能量代谢测量技术
• 鱼类呼吸代谢测量系统
• Thermo-RGB成像及动物行为观测技术
• 易科泰多功能高光谱成像（反射光谱成像、实验动物活体荧光成像）技术

1. Zhang C, Xiang X, Liu J, et al. Constitutively active glucagon receptor drives high blood glucose in birds[J]. Nature, 2025: 1-3.
2. Zhu, Hongjuan, et al. "Differential expression of metabolism-related genes in Plateau Pika (Ochotona curzoniae) at different altitudes on the Qinghai–Tibet Plateau." Frontiers in Genetics 12 (2022): 784811.
3. Ren S, Zhang L, Tang X, et al. Temporal and spatial variations in body mass and thermogenic capacity associated with alterations in the gut microbiota and host transcriptome in mammalian herbivores[J]. Science of the Total Environment, 2024, 907: 167776.

易科泰生态技术公司设有EcoTech®实验室、能量代谢实验室、光谱成像实验室，欢迎合作！

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