干扰核心蛋白聚糖对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

为探究肌肉生长抑制素（MSTN）对牛骨骼肌生长发育的作用机制,本研究以前期MSTN^+/-蒙古牛与野生蒙古牛腿臀肌肌肉组织定量蛋白质组学与磷酸化蛋白质组学筛选获得的表达差异倍数较大的核心蛋白聚糖（DCN）为靶标,以实验室前期分离培养的牛骨骼肌卫星细胞及建立的体外诱导成肌分化模型为对象,通过对设计合成的3个DCN siRNA干扰效果的筛选,将干扰效果最显著的si-DCN-2（si-DCN）转染牛骨骼肌卫星细胞。采用实时荧光定量PCR和Western blotting方法检测增殖期（GM）牛骨骼肌卫星细胞中增殖标志因子Pax7和MyoD的mRNA水平及蛋白水平的表达变化,以及使用EdU染色的方法检测干扰DCN对细胞增殖的影响。对转染DCN siRNA的牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,通过显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞分化第3天（DM3）的肌管形成状态,同时采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测分化标志因子MyoG和MyHC的mRNA水平及蛋白水平的表达变化,并对DM3期肌管MyHC进行免疫荧光染色,以研究干扰DCN对细胞分化的影响。结果显示,干扰DCN表达后,增殖期牛骨骼肌卫星细胞中Pax7和MyoD的mRNA水平及蛋白水平都显著或极显著上调（P<0.05;P<0.01）,且EdU阳性细胞率显著增加（P<0.05）,表明干扰DCN表达显著促进了牛骨骼肌卫星细胞的增殖。干扰DCN表达后,牛骨骼肌卫星细胞分化第3天诱导形成的肌管直径呈现增大趋势,检测成肌分化标志因子MyoG在mRNA和蛋白水平的表达分别极显著和显著高于对照组（P<0.01;P<0.05）,MyHC在mRNA水平显著降低（P<0.05）,但在蛋白水平上极显著升高（P<0.01）,免疫荧光结果显示,下调DCN后肌管融合指数显著高于对照组（P<0.05）,说明干扰DCN表达能够促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。本研究结果表明,干扰DCN可以显著促进牛骨骼肌卫星细胞的增殖和成肌分化过程。研究结果为进一步开展MSTN对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控机制研究奠定了基础。     

干扰MSTN对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

为研究肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响,本试验以牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型为对象,以前期设计合成3个干扰RNA（si-MSTN-1、si-MSTN-2、si-MSTN-3）并对其进行干扰效果筛选为基础,将干扰效果极显著的si-MSTN-2（si-MSTN）转染牛骨骼肌卫星细胞,通过EdU染色法检测干扰MSTN对牛骨骼肌卫星细胞增殖的影响;进一步对干扰MSTN的牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,通过肌管形成状态和分化标志因子综合分析干扰MSTN对牛骨骼肌卫星细胞分化的影响：首先通过显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞分化时期的肌管形成状态,然后利用实时荧光定量PCR和Western blotting技术检测牛骨骼肌卫星细胞分化标志因子MyoG和MyHC在mRNA和蛋白水平的表达情况。结果显示,干扰MSTN后,牛骨骼肌卫星细胞中EdU阳性细胞率极显著增加（P < 0.01）,说明下调MSTN表达极显著促进了牛骨骼肌卫星细胞的增殖;牛骨骼肌卫星细胞诱导分化后形成的肌管数量和直径均呈现增大趋势,牛骨骼肌卫星细胞成肌分化标志因子MyHC在mRNA和蛋白水平的表达均极显著高于对照组（P < 0.01）,说明下调MSTN表达能够促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。本研究结果表明,干扰MSTN可以显著促进牛骨骼肌卫星细胞的增殖及成肌分化过程。本试验结果为进一步开展MSTN对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控机制研究提供了参考。     

干扰HNRNPAB对牛骨骼肌卫星细胞增殖与分化的作用研究

为了研究核不均一核糖核蛋白AB （heterogeneous nuclear ribonucleoprotein AB,HNRNPAB）对牛骨骼肌卫星细胞增殖与分化的影响。本研究以体外分离培养的鲁西黄牛胎牛原代骨骼肌卫星细胞为试验材料,体外诱导成肌分化,分别收取分化前和分化后第1、2、3天的细胞,提取RNA （每组设置4个重复）或蛋白质（每组设置3个重复）,通过qRT-PCR、Western blot检测HNRNPAB在成肌分化前后的表达情况。随后合成HNRNPAB的干扰RNA,并转染牛骨骼肌卫星细胞干扰HNRNPAB的表达,设置阴性对照组;在试验组和对照组中,分别利用EdU试验检测细胞增殖情况,qRT-PCR技术、Western blot技术检测HNRNPAB、增殖标志因子Pax7、Cyclin D1及分化标志因子MyoG、MyHC的mRNA表达水平及蛋白表达水平。结果显示,HNRNPAB在牛骨骼肌卫星细胞成肌分化过程中的mRNA表达呈现先升后降的趋势,在分化第1天表达量最高,分化前后蛋白表达水平也具有显著差异。干扰HNRNPAB后,EdU细胞阳性率极显著上升（P<0.01）,增殖标志因子Pax7、Cyclin D1的mRNA水平与对照组相比极显著下降（P<0.01）,Pax7蛋白表达水平极显著上升（P<0.01）;与对照组相比,分化标志因子MyoG、MyHC的mRNA表达水平极显著升高（P<0.01）,蛋白表达水平显著升高（P<0.05）。本研究结果表明,干扰HNRNPAB后降低了牛骨骼肌卫星细胞增殖标志因子的转录水平,提高了Pax7的蛋白表达水平,并促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。     

干扰lnc721对牛骨骼肌卫星细胞增殖与分化的影响

【目的】 探究对牛骨骼肌发育具有调控作用的长链非编码RNA （long non-coding RNA,lncRNA）,研究其在牛骨骼肌卫星细胞增殖期和分化期的表达量变化,为牛肌肉发育相关机制方面的研究提供参考依据。【方法】 选取实验室前期高通量测序获得的1条lncRNA （lnc721）,通过NCBI数据库和CPC网站分析其生物学信息并预测其编码能力,通过核质分离试验确定其亚细胞定位。设计并合成lnc721的siRNA转染牛骨骼肌卫星细胞,通过成熟的体外成肌细胞诱导分化模型培养牛骨骼肌卫星细胞并进行诱导分化。分别采用EdU试验、实时荧光定量PCR和Western blotting分析lnc721在细胞发育不同时期表达量的变化情况。【结果】 lnc721位于牛全基因组的18号染色体上,其蛋白编码能力为―1.33129,主要定位于细胞质内。在干扰lnc721表达量后发现,EdU阳性细胞比率极显著上升,细胞增殖标志因子Pax7和Ki-67基因的mRNA表达水平极显著上调（P<0.01）;Western blotting结果进一步证明,干扰lnc721后极显著促进了Pax7蛋白的表达（P<0.01）,在细胞分化期干扰lnc721表达后,细胞分化标志因子MyHC基因的mRNA和蛋白表达水平均极显著下调（P<0.01）。【结论】 干扰lnc721表达可促进牛骨骼肌卫星细胞的增殖并抑制成肌分化进程。     

猪lncRNA TCONS_00791383对骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

为了探究lncRNA TCONS_00791383对猪骨骼肌卫星细胞增殖和分化的影响。本研究利用qRT-PCR技术检测出生7 d内大白仔猪6种组织（心、脾、肺、肾、背肌和腿肌）以及猪骨骼肌卫星细胞增殖分化前后TCONS_00791383的表达水平；通过设计反义核苷酸（antisense oligonucleotides，ASO）片段在猪骨骼肌卫星细胞中对TCONS_00791383进行敲低，检测敲低TCONS_00791383之后增殖分化标志基因的表达量变化；通过trans （co-expression）对TCONS_00791383进行靶基因预测，使用DAVID对其进行GO富集和KEGG通路分析。结果显示，TCONS_00791383在猪心脏中表达量最高，在脾和肾组织中不表达。在骨骼肌卫星细胞从增殖到分化的过程中，TCONS_00791383的表达量逐渐上升，且在分化后30 h表达量达到最高。在使用ASO片段敲低TCONS_00791383之后，与对照组相比，在分化24 h，增殖标志基因Pax3、Pax7表达量显著或极显著降低（P<0.05，P<0.01），分化标志基因MyoG表达量极显著降低（P<0.01），在分化48 h，增殖标志基因Pax3表达量极显著降低（P<0.01），Pax7表达量显著降低（P<0.05），分化标志基因MyHC表达量显著降低（P<0.05）。预测得到的相关靶基因富集到AMPK、ATP等多个与骨骼肌卫星细胞增殖和分化过程相关的重要信号通路。本研究表明，lncRNA TCONS_00791383可能促进猪骨骼肌卫星细胞的增殖和分化。     

过表达MyBPC1对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

旨在探究肌球蛋白结合蛋白C1（myosin binding protein C1,MyBPC1）对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响,为进一步研究MyBPC1在细胞分化和肌肉发育过程中的调控作用提供依据。本研究利用西门塔尔胎牛原代牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型模拟牛骨骼肌的生长发育过程。采用qRT-PCR和Western blot检测MyBPC1的细胞时序表达谱。试验分为两组。在RNA水平每组4个重复,每个重复20 μL;在蛋白水平每组3个重复,每个重复15 μg。采用qRT-PCR和Western blot检测牛骨骼肌卫星细胞转染MyBPC1的过表达效果,并进一步检测细胞增殖期标志因子Pax7、Ki67以及细胞分化期标志因子MyHC、MyOG的表达变化情况,观察牛骨骼肌卫星细胞肌管形成状态。结果,MyBPC1在牛骨骼肌卫星细胞分化前后表达水平存在极显著差异,牛骨骼肌卫星细胞诱导分化后MyBPC1的mRNA和蛋白表达量均极显著高于增殖期（P<0.01）。过表达MyBPC1后,细胞分化形成的肌管数量明显多于对照组,增殖标志因子Pax7的mRNA水平和蛋白表达水平无显著差异,分化标志因子MyHC的mRNA水平和蛋白表达水平极显著高于对照组（P<0.01）。过表达MyBPC1可以促进牛骨骼肌卫星细胞体外成肌分化,为进一步开展MyBPC1对牛骨骼肌卫星细胞的调控机制奠定基础。     

籽鹅和莱茵鹅MSTN和MyoG基因表达及其与屠宰性状的相关分析

本研究旨在探讨肌肉生成抑制素(myostatin,MSTN)和肌细胞生成素(myogenin,MyoG)基因对鹅骨骼肌生长发育的影响。试验以莱茵鹅和籽鹅为研究对象,采用实时荧光定量PCR方法测定MSTN、MyoG基因在籽鹅和莱茵鹅胸肌、腿肌中的差异表达情况,运用统计软件对基因表达情况与屠宰性状间的相关性进行分析。结果显示,莱茵鹅胸肌重和胸肌率极显著高于籽鹅(P<0.01),籽鹅胸肌MSTN、MyoG mRNA表达量极显著高于莱茵鹅(P<0.01);在腿肌中,籽鹅MSTN mRNA表达量极显著低于莱茵鹅(P<0.01),籽鹅与莱茵鹅MyoG mRNA表达量间无显著差异(P>0.05)。同一品种MSTN mRNA表达水平也存在差异,在籽鹅胸肌和腿肌中表达量存在极显著差异(P<0.01);在莱茵鹅胸肌和腿肌中表达量存在显著差异(P<0.05)。就MyoG mRNA而言,在籽鹅和莱茵鹅胸肌和腿肌中表达量存在极显著差异(P<0.01)。MSTN基因表达与屠宰性能相关性分析表明,胸肌中MSTN mRNA表达量与活重、胸肌重和胸肌率呈极显著负相关(P<0.01);胸肌和腿肌中MyoG mRNA表达量与活重呈极显著正相关(P<0.01)。说明MSTN和MyoG基因可能对肌肉生长分别起正负调控作用。     

5-Aza-dC对牛成肌细胞MyoD1启动子甲基化及mRNA表达的影响

旨在探究5-氮杂-2-脱氧胞苷（5-Aza-2’-deoxycytidine,5-Aza-dC）对牛成肌细胞的增殖和肌分化因子（myogenic differentiation 1,MyoD1）启动子甲基化以及mRNA表达的影响。本研究复苏了前期冻存的关岭牛成肌细胞,并进行培养,待其生长到对数生长期,再通过不同浓度的5-Aza-dC对牛成肌细胞进行处理,利用流式细胞仪检测细胞凋亡和周期;结合高通量检测方法检测MyoD1启动子甲基化水平,并利用qRT-PCR检测MyoD1及相关基因的表达水平。研究发现,0.1 μmol·L^-15-Aza-dC为最适浓度,该浓度下细胞抗凋亡因子Bcl的表达极显著降低（P<0.01）,促凋亡因子Bax的表达极显著提高（P<0.01）,促凋亡因子Caspase-9的表达显著提高（P<0.05）;周期因子Cyclin A2的表达显著提高（P<0.05）,而细胞因子Cyclin B1、Cyclin D的表达无显著变化;检测空白组和试验组MyoD1启动子甲基化水平发现,试验组甲基化水平极显著低于空白组（P<0.01）;而mRNA的表达水平极显著高于空白组（P<0.01）。5-Aza-dC能够通过改变Caspase-9、Bcl、Bax、Cyclin A2等基因的表达来调节关岭牛成肌细胞的增殖和凋亡,并能够有效降低MyoD1基因启动子的甲基化水平（P<0.01）;极显著提高其mRNA的表达量（P<0.01）。低浓度的5-Aza-dC能通过促进细胞凋亡及调控关岭牛MyoD1的甲基化水平来调控MyoD1的表达;同时推测,MyoD1基因启动子的甲基化水平能够影响关岭牛成肌细胞的生长发育,可为遗传标记辅助关岭牛的改良提供理论参考。     

秦川牛ACTC1基因的表达特性分析

试验旨在揭示ACTC1基因在秦川牛中的时空表达规律，为进一步研究ACTC1基因在肉牛肌肉发育和脂肪沉积等方面的功能奠定基础。利用实时荧光定量PCR技术检测了ACTC1基因在24月龄成年秦川牛13种组织和4日龄新生秦川牛12种组织中的表达规律，同时研究分析了该基因在秦川牛成肌细胞和前体脂肪细胞不同分化阶段（0、2、4、6、8 d）的表达特性。结果显示，ACTC1基因在秦川牛心脏中的表达量最高，骨骼肌中次之；除瘤胃和肾脏外，24月龄成年牛各组织中的表达量显著或极显著高于4日龄新生牛（P<0.05；P<0.01）；ACTC1基因在成肌细胞中的表达随着分化程度的增加呈现先升高后降低的趋势，在成肌细胞分化第2、4、6和8天ACTC1基因的表达量与第0天相比差异极显著（P<0.01），分别是第0天的2.6、4.7、5.6和4.2倍，这与成肌细胞的分化速率一致；在脂肪细胞中ACTC1基因的表达趋势为先降后升，第2、4天的表达量与第0天相比差异极显著（P<0.01），从分化第2天开始表达量随脂肪细胞分化程度增加而增加。ACTC1基因在不同年龄牛肌肉组织（心肌和骨骼肌）中的表达量最高，且其表达特性与肌细胞分化整体趋势一致；另外，ACTC1基因在脂肪细胞中的表达也有一定的规律。综上所述，推测ACTC1基因可能会影响牛肌肉组织的生长发育和脂肪沉积。     

Hlcs干扰对C2C12细胞成肌成脂分化后糖酵解基因表达的影响

旨在研究全羧化酶合成酶（holocarboxylase synthetase,Hlcs）对糖酵解基因表达的影响,为进一步研究细胞糖酵解奠定基础。本试验以C2C12细胞为试验材料,采用siRNA技术干扰Hlcs基因,通过荧光定量PCR和Western blotting检测Hlcs基因干扰对糖酵解基因表达的影响。结果表明,在C2C12细胞分化过程中,Hlcs基因与Pfkm、Pkm、Hk-2基因的表达趋势一致,提示Hlcs基因与糖酵解具有相关性。干扰Hlcs后,细胞分化形成的肌管数量明显少于对照组,糖酵解限速酶Pfkm的mRNA水平显著降低（P<0.05）,而显著提高了Pkm的mRNA水平和蛋白表达水平（P<0.05）;生物素作为羧化酶的辅酶,能够显著上调Pkm、Hk-2的mRNA水平（P<0.05）。干扰Hlcs后,细胞分化形成的脂滴数量明显少于对照组,Pfkm的mRNA水平显著升高（P<0.05）,且Pkm的mRNA水平和蛋白表达水平显著升高（P<0.05）;生物素的添加能够显著上调Pfkm、Pkm的mRNA水平（P<0.05）。综上所述,在C2C12细胞分化过程中,Hlcs基因与糖酵解基因表达趋势一致,且干扰Hlcs基因可以抑制成肌分化C2C12细胞中Pfkm和Hk-2基因的表达,促进Pkm的表达;而促进成脂分化C2C12细胞中Pfkm和Pkm的表达,抑制Hk-2基因的表达。     

Expression of MSTN and MyoG Genes in Zi and Rhine Goose and their Correlation with Carcass Traits

The aim of this study was to investigate the effects of MSTN and MyoG genes on goose skeletal muscle growth.In this study,MSTN and MyoG genes expression were detected in breast and leg muscle of Zi and Rhine goose by Real-time PCR,and the correlations between genes expression levels and carcass traits were investigated.The results showed that the breast muscle weight and breast muscle rate of Rhine goose were extremely significant higher than Zi goose (P<0.01).MSTN and MyoG mRNA expression in breast muscle of Zi goose were significantly higher than that of Rhine goose,and the mRNA level of MSTN in leg muscle of Rhine was extremely significant higher than that of Zi goose (P<0.01),there was no significant difference of MyoG mRNA between Zi goose and Rhine goose (P>0.05).There was extremely significant difference between MSTN mRNA expression in breast muscle and leg muscle of Zi goose (P<0.01).MSTN mRNA expression in leg muscle was significantly higher than that of breast muscle of Rhine goose (P<0.05).There was extremely significant difference between MyoG mRNA expression in breast muscle and leg muscle of Zi goose and Rhine goose (P<0.01).There was a extremely significant negative correlation between MSTN mRNA expression in breast muscle with body weight,breast muscle weight and breast muscle percentage (P<0.01).There was a extremely significant positive correlation between MyoG mRNA expression in breast muscle and leg muscle with body weight (P<0.01).MSTN and MyoG gene might have positive and negative regulation effect on muscle growth.     

褪黑素对脂多糖刺激的滩羊骨骼肌卫星细胞炎性因子表达的影响

试验旨在探究褪黑素（MLT）对脂多糖（LPS）诱导的滩羊骨骼肌卫星细胞炎性反应的影响。选取滩羊妊娠30日龄胎儿为研究材料,使用Ⅳ型胶原酶分离获得滩羊骨骼肌卫星细胞并进行体外培养,添加相应的诱导试剂对滩羊骨骼肌卫星细胞进行诱导分化,利用免疫荧光检测骨骼肌卫星细胞表面标记物CD29、CD44、CD73及Vimentin的表达;在无胎牛血清的培养基中添加不同浓度（0、5、8和10 μg/mL）的LPS培养骨骼肌卫星细胞,利用实时荧光定量PCR （qRT-PCR）检测白细胞介素-6（IL-6）、IL-8和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等炎性相关因子mRNA水平变化,筛选最佳的LPS处理浓度;在无胎牛血清的培养基中添加不同浓度（0.1和0.5 μmol/L） MLT与最佳浓度LPS共培养骨骼肌卫星细胞,利用实时荧光定量PCR检测IL-6、IL-8和干扰素-γ（IFN-γ）等炎性相关因子mRNA水平变化。免疫荧光结果显示,滩羊骨骼肌卫星细胞表面标志物CD29、CD44、CD73及Vimentin表达呈阳性,且具有诱导成肌、成脂和成骨分化的特性。实时荧光定量PCR结果显示,与对照组相比,不同浓度的LPS处理均可显著增加细胞炎性相关因子基因的表达（P<0.05）,并且8 μg/mL LPS处理时炎性相关因子mRNA表达最强;当MLT与LPS共培养骨骼肌卫星细胞时,与LPS单独处理相比,0.5 μmol/L MLT与LPS共同处理组中IL-6 mRNA表达水平显著降低（P<0.05）。综上表明,MLT具有缓解LPS刺激的滩羊骨骼肌卫星细胞炎性反应的作用。本试验结果为进一步开展MLT缓解LPS诱导的骨骼肌卫星细胞炎性反应的调控机制研究奠定了基础。     

二甲双胍对牛骨骼肌卫星细胞增殖与分化的影响

为探究二甲双胍对牛骨骼肌卫星细胞增殖和分化的影响，本研究将体外培养的牛骨骼肌卫星细胞分别用0（对照组）、1、2、4 mmol/L二甲双胍进行处理，采用CCK-8法筛选出二甲双胍作用于牛骨骼肌卫星细胞的最适浓度，接着通过EdU染色法检测二甲双胍处理牛骨骼肌卫星细胞后对其增殖的影响，然后对二甲双胍处理的牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化，通过显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞分化时期的细胞状态，然后利用Western blotting技术检测牛骨骼肌卫星细胞的分化标志因子肌球蛋白重链（MyHC）、肌细胞生成素（MyoG）在分化24、48和72 h的表达情况。结果表明，二甲双胍作用于牛骨骼肌卫星细胞的最适浓度为2 mmol/L。2 mmol/L二甲双胍处理牛骨骼肌卫星细胞后，其细胞增殖率显著降低（P<0.05），说明二甲双胍可以抑制牛骨骼肌卫星细胞的增殖；牛骨骼肌卫星细胞诱导分化后形成的肌管数量和直径均呈现减少趋势，牛骨骼肌卫星细胞成肌分化标志因子MyHC、MyoG在分化24、48和72 h的表达均显著低于0 mmol/L （对照）组（P<0.05），说明2 mmol/L二甲双胍能够抑制牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。研究结果表明，二甲双胍可以显著抑制牛骨骼肌卫星细胞的增殖及成肌分化过程。该研究为二甲双胍在肌肉发育调控及肌损伤修复方面的应用提供一定的理论依据。