鸽骨骼肌卫星细胞的分离、培养及成肌特性

【目的】探讨白羽王鸽Columba livia骨骼肌卫星细胞的分离、培养和鉴定的方法,建立完整的家鸽骨骼肌卫星细胞的培养体系。【方法】选择孵化16 d的鸽胚作为试验材料,采用组织块贴壁法和胶原酶消化法分离胸肌的骨骼肌卫星细胞并绘制其生长曲线。待卫星细胞分化出肌管后,采用免疫荧光法检测肌球蛋白重链(MyHC)的表达;在细胞分化出肌管前、后分别提取总RNA,采用RT-qPCR方法检测Desmin、Pax7、MyoG和MyoD1基因在细胞分化出肌管前、后的相对表达量。【结果】组织块贴壁法和胶原酶法均能成功地分离出骨骼肌卫星细胞,其生长曲线呈"S"型;该细胞经含体积分数为20%FBS的DMEM高糖培养液培养7 d后视野中出现大量明显可见的肌管,成肌特异性标志MyHC表达呈阳性。RT-qPCR结果表明,Desmin和MyoG基因分化后的相对表达量分别是分化前的5.68和10.38倍,而Pax7和MyoD1基因分化前的相对表达量分别是分化后的7.01和5.51倍。【结论】建立了鸽骨骼肌卫星细胞的培养体系,为今后进行家鸽肌肉发育的研究提供细胞模型。     

表观遗传调控骨骼肌发育的研究进展（英文）

动物骨骼肌约占体重的50%左右,因此被认为是机体最大的器官。骨骼肌的发育是一个严格调控的过程。在胚胎发育早期,一部分具有肌肉发育潜能的干细胞在一系列不同基因的精确调控下激活、增殖,经融合后形成有功能的骨骼肌。骨骼肌细胞的增殖、分化等过程是诸多转录因子协同作用的结果,这些因子包括Pax3/Pax7、MyoD、Myf5、Myogenin和MRF4等。表观遗传是指不改变DNA序列的情况下对目的基因表达的调控。近年来的研究表明动物骨骼肌的发育也受到了表观遗产的调控。综述了当前关于表观遗传,包括DNA、组蛋白以及miRNA等水平对骨骼肌发育调控的最新研究进展。     

转卵泡抑制素基因对绵羊肌源性细胞中 肌肉抑制素基因的调控

【目的】构建骨骼肌特异表达目的基因卵泡抑制素（follistatin,FST）的真核表达载体pCFCDs-red和 pSPFCDs-red,分别转染到不同细胞系中,检测FST及下游基因在RNA和蛋白水平的表达情况,同时测定骨骼肌特异启动子SP和α-actin的启动效率,以研究FST的特异表达对肌肉发育的影响。【方法】利用脂质体分别将真核表达载体pCFCDs-red和pSPFCDs-red转染到绵羊胎儿成纤维细胞（SFFCs）、骨骼肌卫星细胞（SMSCs）和SMSCs诱导肌管中,获得转基因细胞;对获得细胞的生长状况、细胞周期、细胞形态大小以及目的基因和下游基因的表达情况,分别用流式细胞仪、实时定量PCR和western blotting等方法进行检测分析。【结果】①转基因细胞系的生长趋势与非转基因细胞相似,转基因SMSCs细胞增殖的速度高于转基因SFFCs细胞;②流式细胞仪分析表明,转基因细胞系转染后70%以上细胞均处于G0/G1期,保持旺盛的分裂能力、具有单一峰值、细胞的整倍性好、细胞电子体积显著增大;③实时定量PCR及western blotting检测结果表明,转基因细胞系中FST的RNA及蛋白水平相比非转基因细胞系均上调;④转基因SMSCs和肌管相比转基因SFFCs细胞的FST表达量高,转pSPFCDs-red转基因细胞中FST的表达水平比转pCFCDs-red细胞系高。【结论】骨骼肌特异性启动子SP及α-actin能够在SMSCs及肌管中有效启动FST目的基因的表达,且在肌管中具有较高的表达量,SP启动子的启动效率较高于α-actin。在肌源性细胞中,FST的上调可以引起MSTN蛋白水平的下调,FST对骨骼肌细胞的生长发育具有一定促进作用。     

Effects of DHRS3 in C2C12 Myoblast Differentiation and Mouse Skeletal Muscle Injury

Myoblast differentiation is an essential process during skeletal muscle development. C2 C12 myoblast is a commonly used experimental model to study muscle cell differentiation in vitro. Dehydrogenase/reductase(SDR family) member 3(DHRS3) is a highly conserved member in short-chain alcohol dehydrogenase/reductase superfamily and has been shown to be involved in the metabolism of retinol. Previous experimental results showed that the expression of DHRS3 increased significantly during the differentiation of myoblasts differentiation. However, the effect of DHRS3 on mouse muscle cell differentiation was unclear. The objective of current study was to determine if DHRS3 affected muscle cell differentiation, and if DHRS3 was involved in muscle regeneration. Protein expression was determined by western blot and immunofluorescence analysis. The activation and inhibition of DHRS3 increased and decreased C2 C12 myoblast differentiation respectively, which indicated that DHRS3 could affect C2 C12 myoblast differentiation. DHRS3 expression was significantly changed during muscle regeneration, with the regeneration of muscle injury, the expression of DHRS3 tended to increase first and then decrease. It suggested that DHRS3 might be involved in muscle regeneration. In summary, this study confirmed the involvement of DHRS3 in C2 C12 myoblast differentiation and mouse skeletal muscle regeneration and provided a theoretical basis for further elucidating the molecular mechanism of muscle development.     

Regulation of mitochondrial biogenesis in skeletal muscle by CaMK

Endurance exercise training promotes mitochondrial biogenesis in skeletal muscle and enhances muscle oxidative capacity, but the signaling mechanisms involved are poorly understood. To investigate this adaptive process, we generated transgenic mice that selectively express in skeletal muscle a constitutively active form of calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV (CaMKIV*). Skeletal muscles from these mice showed augmented mitochondrial DNA replication and mitochondrial biogenesis, up-regulation of mitochondrial enzymes involved in fatty acid metabolism and electron transport, and reduced susceptibility to fatigue during repetitive contractions. CaMK induced expression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 (PGC-1), a master regulator of mitochondrial biogenesis in vivo, and activated the PGC-1 gene promoter in cultured myocytes. Thus, a calcium-regulated signaling pathway controls mitochondrial biogenesis in mammalian cells.     

牛LncRNA-133a对骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

【目的】 探讨长链非编码RNA LncRNA-133a对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化过程的影响。【方法】 利用测序样品3、6、9月龄胎牛及24月龄成年和牛骨骼肌肌肉组织,qRT-PCR法检测LncRNA-133a的组织时序表达谱。构建牛骨骼肌卫星细胞的体外成肌诱导分化模型,模拟牛骨骼肌的生长发育过程,qRT-PCR法检测LncRNA-133a和肌细胞分化标记因子MyoG、MHC的细胞时序表达谱。利用过表达LncRNA-133载体（pCDNA3.1-EGFP-LncRNA-133a） 或LncRNA-133a抑制物（si-LncRNA 133a） 转染牛骨骼肌卫星细胞,qRT-PCR法检测转染效率以及各转染处理组LncRNA-133a、MyoD、MyoG及MHC基因mRNA的表达水平,Western blotting检测MHC 基因的蛋白表达水平;同时,通过EdU细胞增殖检测、免疫荧光蛋白染色技术检测牛骨骼肌卫星细胞增殖阶段的细胞增殖量和分化阶段的肌管融合程度。【结果】 组织表达谱分析发现LncRNA-133a在3月龄胎牛肌肉组织中表达量最高,6月龄胎牛肌肉组织中次之,9月龄胎牛及成年牛肌肉组织中表达量最低,时序表达呈下降趋势;利用成功构建的牛骨骼肌卫星细胞体外诱导分化模型,进行LncRNA-133a、MyoG、MHC的细胞时序表达谱分析,结果发现在牛骨骼肌卫星细胞分化过程中（D0-D3）,肌分化标记因子MyoG、MHC的表达水平逐渐升高,LncRNA-133a的表达在分化阶段呈上升趋势,且分化48 h时（D2）表达量最高;成功构建的过表达LncRNA-133a或抑制LncRNA-133a的牛骨骼肌卫星细胞模型,在增殖期（D0）：与对照组相比,过表达LncRNA-133a处理组EdU增殖染色检测得到EdU阳性细胞数显著增加（P<0.01）,而LncRNA-133a抑制处理组EdU阳性细胞数显著减少（P<0.01）;在分化48 h时（D2）：与对照组相比,LncRNA-133a过表达处理组肌细胞分化标记因子MyoD、MyoG及MHC的mRNA表达水平显著升高（P<0.05）,Western blotting检测MHC蛋白表达量显著增加（P<0.01）,且MHC蛋白的免疫荧光蛋白染色检测观察到融合肌管的体积占比更大;而LncRNA-133a抑制处理组MyoD、MyoG及MHC的mRNA表达水平均降低,其中MyoG显著降低（P<0.05）, MHC蛋白表达量显著减少（P<0.01）,同时MHC蛋白融合肌管的体积占比也降低。【结论】 研究证实LncRNA-133a具有促进牛骨骼肌卫星细胞增殖及分化的作用,为进一步挖掘LncRNA-133a调节牛骨骼肌卫星细胞增殖分化调控网络机制奠定了基础。     

Targeted myostatin loss-of-function mutation increases type II muscle fibers in Meishan pigs

Myostatin (MSTN) is a negative regulator of skeletal muscle growth and development.  The skeletal muscle in MSTN–/– mice is significantly hypertrophied, with muscle fiber type II increasing significantly while muscle fiber type I decreasing.  However, it is still not clear how the skeletal muscle types change in MSTN^–/– pigs, and how the mechanism for MSTN regulates fiber types, especially in large animals like pigs.  This study conducted a comprehensive analysis of the composition of skeletal muscle fibers in MSTN^–/– pigs produced in our laboratory.  It was observed that, compared with wild-type (WT) pigs, both the total mass of skeletal muscle and type IIb muscle fibers increased significantly (P<0.01), while the type I and type IIa muscle fibers decreased significantly (P<0.01), in MSTN^–/– Meishan pigs.  In addition, to explore the influence of MSTN on muscle fiber type and its regulation mechanism in the embryonic stage, this study selected a few genes (Myf5, Mef2d, MyoD and Six1) associated with muscle fiber type and validated their expression by quantitative RT-PCR.  Herein, it was found that Myh7, Myh2, Myh4 and Myh1 can be detected in the skeletal muscle of pigs at 65 days of gestation (dg).  Compared with WT pigs, in MSTN^–/– Meishan pigs, Myh7 decreased significantly (P<0.01), while Myh4 (P<0.001) and Myh1 (P<0.05) increased significantly.  Meanwhile, the increased expression of Myf5 (P<0.05), Mef2d (P<0.01) and Six1 (P<0.05) in MSTN^–/– Meishan pigs suggested that MSTN should regulate the directional development of muscle fiber types in the early stage of embryonic development.  Thus, at the embryonic stage, the type II muscle fibers began to increase in MSTN^–/– pigs.  These results can provide valuable information not only for pig meat quality improvement, but also for the study of human skeletal muscle development and disease treatment.       

miR-423-5p在牛肌肉组织中表达及其靶基因预测

miR-423-5p在细胞中具有重要的生物学功能,如在肌细胞中能影响细胞的增殖。根据miRBase及NCBI网站显示的相关信息利用分析软件对miR-423在各物种之间的同源性进行了分析。取成年西门塔尔牛体内的骨骼肌、小肠、心脏组织利用茎环荧光定量PCR进行miR-423-5p表达量检测,将牛骨骼肌卫星细胞(MDSCs)分化处理不同时长后进行检测;最后通过在线软件(TargetScan、PicTar)预测其可能结合的靶基因。结果表明,miR-423-5p在各物种间具有较高的同源性,在骨骼肌中表达量明显高于其他组织。在MDSCs中,随着细胞分化时间的延长,miR-423-5p表达量逐渐升高。miR-423-5p在12个基因mRNA的3'-UTR上含有潜在的结合位点,其中部分靶基因参与细胞的增殖、分化和凋亡。结果提示,miR-423-5p可能参与细胞的生长代谢,调节细胞的增殖与分化。     

猪骨骼肌卫星细胞分离培养、鉴定及其生物学特性

【目的】建立猪骨骼肌卫星细胞体外分离、纯化及鉴定的方法,并对其生物学特性进行探讨,为进一步研究猪肌肉生长发育提供良好的细胞模型。【方法】选取1日龄仔猪背最长肌为材料,无菌状态下将背最长肌剪碎为肉糜状。此后采用浓度为0.2%的Ⅰ型胶原酶消化90 min,再加入浓度为0.25%的胰蛋白酶37 ℃联合消化30 min。经终止消化、过滤、重悬后将分离得到的细胞置于37 ℃、5% CO₂细胞培养箱中培养。选用反复差速贴壁法对骨骼肌卫星细胞进行纯化,第一次纯化选择在细胞接种2 h后,将未贴壁细胞转移至新培养皿。上清液继续培养18 h后,对卫星细胞进行第二次差速贴壁纯化。当细胞密度达70%—80%时可对细胞进行传代或冻存处理。利用细胞免疫荧光技术检测P2代卫星细胞标志基因Pax7、MyoD的蛋白表达情况,并绘制卫星细胞生长曲线。分别添加不同诱导分化液使卫星细胞定向分化为肌细胞、脂肪细胞、成骨细胞,检测成肌分化标志基因MHC的免疫荧光,鉴定卫星细胞肌管形成情况;油红O染色及油红O定量鉴定卫星细胞诱导成脂分化效果;茜素红染色鉴定卫星细胞成骨分化能力,qRT-PCR检测成肌、成脂、成骨进程中关键基因的表达。【结果】通过两步酶消化和反复差速贴壁法分离纯化得到了纯度较高的卫星细胞,刚分离的细胞折光性强,贴壁后呈梭形或纺锤形,此后细胞延展并开始快速增殖。卫星细胞特异标志蛋白Pax7、MyoD细胞免疫荧光鉴定结果呈阳性,表明分离细胞为骨骼肌卫星细胞。骨骼肌卫星细胞增殖过程经潜伏期、生长期最终达到平台期,细胞生长曲线呈“S”型。当细胞生长至90%密度时,卫星细胞会出现自融合现象。对分离的骨骼肌卫星细胞成肌诱导分化后,可见邻近卫星细胞融合形成大量粗长肌管,多核肌管呈方向性排列,成肌标志蛋白MHC染色呈阳性。qRT-PCR结果显示标志基因MyoD、MyoG在成肌诱导分化过程中二者均呈先上升后下降趋势。经成脂诱导后细胞形态变为三角形,连续诱导发现脂滴出现并聚集成大脂滴,油红O染色可见大量红色葡萄样脂滴。油红O定量检测结果表明,成脂诱导过程中甘油三酯含量呈稳步上升趋势,各时间点均存在极显著差异（P<0.01）。qRT-PCR结果显示,PPARγ基因表达量在诱导中后期高表达;FABP4在诱导分化第6天达到最高,极显著高于其余时间点（P<0.01）;CEBP/β和HSL表达趋势一致,均呈先升高后降低趋势。诱导成骨分化后,发现细胞形态变为不规则状,诱导后期细胞复层生长形成骨钙结节,茜素红染色可见圆形不透明钙化结节,数量和密度较未诱导时期都明显增加,结果表明细胞出现成骨向分化。成骨标志基因BGLAP、RUNX2的表达量也随诱导进程呈稳步上升趋势,相比未诱导细胞差异极显著（P<0.01）。【结论】建立了基于联合酶消化和反复差速贴壁实现猪骨骼肌卫星细胞分离和纯化的方法,所得细胞增殖能力强且具有多向分化潜能,为猪骨骼肌卫星细胞作为种子细胞用于未来组织工程研究提供了技术平台。     

wnt/β-catenin 信号通路对动物卫星细胞向不同肌纤维类型分化的作用

动物出生后骨骼肌在生长发育和再生过程中,卫星细胞发挥着十分重要的作用,其分化及形成肌纤维的类型与肉品质密切相关,wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路是调节此过程的重要信号通路。近几年,wnt/β-catenin信号通路在骨骼肌生长和再生过程中的作用及机制研究受到人们的重视,已积累了一些相关研究成果。本综述系统阐述了wnt/β-catenin信号通路在卫星细胞自我更新、分化以及肌纤维类型形成中的作用。     

大鼠骨骼肌卫星细胞培养的研究

[目的]探讨在体外条件下骨骼肌卫星细胞纯化、培养、鉴定的方法及确定其生物学特性。[方法]取新生大鼠的小腿肌肉,采用肌组织块和肌细胞培养两种方法。分别用胰蛋白酶对培养中的肌组织块和肌细胞进行消化,采用离心及差速贴壁法纯化,得到更高纯度的大鼠骨骼肌肌卫星细胞,进行体外原代骨骼肌和传代骨骼肌的细胞培养。传至第2代后,用分化培养基诱导分化,观察骨骼肌细胞各个阶段的形态特征并拍照。[结果]此方法分离的细胞成活率较高,体外生长、增殖良好。在分化培养基条件下,细胞分化良好,可融合成肌管。[结论]该实验成功探讨了新生大鼠骨骼肌卫星细胞的分化能力并建立了卫星细胞纯化方法,适用于开展细胞移植和肌组织工程方面的研究。     

PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响

【目的】探究蛋白酶体β5亚基（proteasome subunit beta type-5, PSMB5）对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响,为进一步研究蛋白酶体亚基PSMB5在细胞分化和肌肉发育过程中的调控作用提供依据。【方法】利用牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型,模拟牛骨骼肌生长发育过程,首先检测牛骨骼肌卫星细胞分化前后PSMB5的表达变化,采用qRT-PCR法检测PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后基因表达水平的差异,采用Western blotting 法检测PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后蛋白表达水平的差异。然后设计合成PSMB5的小干扰RNA si-RNA-PSMB5（si-PSMB5）,构建PSMB5过表达质粒载体pcDNA3.1-PSMB5（pcDNA-PSMB5）,采用（Lipofectamine）3000转染试剂将si-PSMB5和pcDNA-PSMB5转染牛骨骼肌卫星细胞,qRT-PCR法及Western blotting法检测转染效果。最后采用EdU染色的方法检测干扰和过表达PSMB5对牛骨骼肌卫星增殖的影响;进一步对牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,光学显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞肌管形成状态,Western blotting检测分化标志因子肌球蛋白重链（MyHC）蛋白水平的表达变化,分析干扰和过表达PSMB5对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的影响,综合分析PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响。【结果】PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后表达水平存在显著差异,牛骨骼肌卫星细胞诱导分化后PSMB5的mRNA和蛋白表达量均显著高于增殖期（P<0.05）。干扰或过表达PSMB5后,牛骨骼肌卫星细胞EdU阳性细胞率与对照组相比,差异均不显著（P>0.05）。干扰PSMB5的表达后,细胞分化形成的肌管数量明显少于对照组,分化标志因子MyHC的蛋白表达水平显著低于对照组（P<0.05）;而过表达PSMB5后,细胞分化形成的肌管数量明显多于对照组,分化标志因子MyHC的蛋白表达水平显著高于对照组（P<0.05）。【结论】PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞的增殖没有明显影响,但对牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程具有显著的调控作用。干扰PSMB5表达可以抑制牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化进程,而过表达PSMB5可以促进牛骨骼肌卫星细胞体外成肌分化进程。探明PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖和成肌分化的具体调控作用,为进一步开展PSMB5在牛成肌分化中的调控机制研究奠定了基础。     

oar-miR-133的表达对巴什拜羊骨骼肌细胞增殖和分化的影响

以巴什拜羊为对象,初步研究oar-miR-133的表达与巴什拜羊骨骼肌发育的关系。结果表明,oar-miR-133在巴什拜羊胎儿期第100天的骨骼肌和心肌中高表达;在巴什拜羊骨骼肌发育的不同阶段,oar-miR-133的表达量有明显的变化,在胎儿期的第100天和初生当天前后,骨骼肌中oar-miR-133的表达量均出现上调;当巴什拜羊骨骼肌卫星细胞处于增殖状态时,oar-miR-133表达量较低,而当骨骼肌卫星细胞处于诱导分化状态时,oar-miR-133表达量迅速升高,显著高于增殖状态(P0.05);当骨骼肌卫星细胞中的oar-miR-133表达水平升高时,骨骼肌卫星细胞几乎停止增殖,细胞有相互融合转化为肌管的趋势,同时细胞内可检测到细胞分化的标志基因MyHC基因的表达;生物信息学分析共预测到96个oar-miR-133的靶基因,GO分析及KEGG信号通路分析结果表明,这些基因在细胞内通过参与一些重要的信号通路而发挥其生物学功能。     

TGF-β/Smad信号通路在Follistatin调节鸭骨骼肌卫星细胞增殖过程中的作用机制

【目的】卵泡抑素（Follistatin）能够调节骨骼肌肥大和脂肪沉积,可促进骨骼肌卫星细胞增殖。拟采用体外重组 Follistatin处理增殖期的鸭骨骼肌卫星细胞,阐明TGF-β/Smad信号通路在Follistatin调节鸭骨骼肌卫星细胞增殖过程中的作用机制。【方法】以孵化14 d的鸭胚为试验材料,采用差速贴壁的方法分离骨骼肌卫星细胞,待细胞长到70%-80%时,将培养基换成含有浓度分别为0、1、10、100 ng·mL^-1的Follistatin培养基,继续培养36 h后,采用CCK-8检测骨骼肌卫星细胞增殖情况;使用抗pax7抗体染色,DAPI染核,鉴定骨骼肌卫星细胞;采用real-time qPCR方法检测Follistatin对骨骼肌卫星细胞增殖过程中的标记基因PCNA、生肌因子基因MyoD和TGF-β信号通路中TGF-β、Smad2和Smad3的表达的影响。【结果】在倒置显微镜下观察,传代培养12 h鸭骨骼肌细胞一部分未贴壁呈圆形,一部分贴壁呈梭形。24 h后细胞全部贴壁,细胞略有变长。2 d后细胞继续增多,且呈长梭形。3 d后细胞数目增加,个别细胞融合。4 d后细胞数目进一步增加,细胞变粗,个别细胞融合。5 d后有少量细胞开始分化,细胞进一步融合。Pax7免疫荧光染色分析显示,95%以上的细胞中Pax7呈阳性表达;CCK-8检测细胞增殖分析表明,不同浓度的Follistatin处理鸭骨骼肌卫星细胞后,各处理组细胞增殖均显著高于对照组(P＜0.01),且10 ng·mL^-1 Follistatin处理鸭骨骼肌卫星细胞增殖效果最明显,为最佳处理浓度;与对照组相比,10 ng·mL^-1 Follistatin处理组的MyoD基因表达量显著下降(P＜0.05),PCNA基因表达量显著升高(P＜0.05),Myf5基因表达量显著升高,TGF-β和Smad2基因表达显著升高(P＜0.05),且Smad3基因表达量极限著升高(P＜0.01);Western blotting检测蛋白表达水平结果表明,与对照组相比,TGF-β、Smad2 和Smad3磷酸化水平也显著升高。【结论】10 ng·mL^-1 Follistatin能显著促进鸭骨骼肌卫星细胞增殖,这一过程可通过TGF-β/Smad信号通路实现。使用最佳Follistatin处理浓度能够显著促进鸭骨骼肌卫星细胞增殖,该研究为鸭骨骼肌生长发育调控机理研究奠定分子基础。     

白桦木质部原生质体初生细胞壁再生过程转录组分析

  目的  木质部细胞壁的组成及特性是决定材性的重要因素,研究木质部细胞壁形成的分子调控机制对于木材改良具有重要意义。本研究探究了白桦木质部原生质体初生壁再生过程的分子调控机制,并鉴定出重要调控基因,旨在为林木材性性状研究提供数据和材料。  方法  分别以培养0 h和2 h的白桦木质部原生质体为材料,通过荧光增白剂染色观察初生壁再生过程。利用转录组分析技术研究初生壁再生前后的差异表达基因及其参与的调控途径,将检测到的差异表达基因在GO、KEGG、PlantTFDB数据库中进行比对分析。  结果  荧光显微镜观察结果显示:原生质体分离后不具有细胞壁,培养2 h再生初生细胞壁。以|log₂（FC）| ≥ 1（FC为差异倍数）且q < 0.05为标准筛选差异基因,结果显示:相较于刚分离的原生质体,培养2 h的原生质体中检测到4 396个上调表达的基因,4 056个下调表达基因,总计8 452个差异表达基因。其中GO数据库共注释到10个显著上调条目,KEGG数据库注释到10个显著差异代谢通路,PlantTFDB数据库共注释到16个家族的360个差异表达转录因子。GO注释结果表明,DNA复制、细胞周期相关基因上调表达。KEGG注释结果表明,谷胱甘肽、α-亚麻酸等与抗逆代谢相关的基因下调表达,果胶脂酶相关基因上调表达。PlantTFDB注释结果表明,bHLH、NAC、MYB、bZIP等与细胞壁合成密切相关的转录因子均差异表达。  结论  培养2 h的木质部原生质体处于细胞壁再生及分裂准备状态,DNA复制、细胞周期、多糖合成代谢等相关基因在白桦木质部原生质体培养及初生细胞壁形成过程中起调控作用。      

阻断PI3K/AKT通路通过激活FoxO1抑制 猪骨骼肌卫星细胞分化

【目的】在骨骼肌生长或损伤刺激下,骨骼肌卫星细胞被激活、增殖分化形成肌管,促进骨骼肌的生长发育或修复组织创伤。FoxO1负调控骨骼肌的生成,但在骨骼肌卫星细胞分化过程中的作用未见报道。因此,笔者探索FoxO1对猪骨骼肌卫星细胞分化的影响,希望为深入研究FoxO1调控骨骼肌生长发育的作用机理奠定基础。【方法】以1-3日龄健康大白猪为材料,采用单根肌纤维法分离培养猪骨骼肌卫星细胞,接种第2天、第4天和第6天在倒置显微镜下观察细胞形态并拍照。在细胞分化第8天,用免疫荧光染色方法染肌管,DAPI染核,并在荧光倒置显微镜下观察拍照。 待细胞汇合至70%-80%时,将培养基换成含50 nmol•L-1 渥曼青霉素（wortmannin,WM）的分化培养基,分别于细胞分化第0天、第4天和第8 天收集细胞,提取总RNA和总蛋白,采用real-time qPCR和Western blotting方法检测WM对FoxO1以及骨骼肌卫星细胞分化标志基因表达的影响。【结果】猪骨骼肌卫星细胞在接种第2天开始贴壁,呈梭形。第4天细胞数量增加,部分发生融合。第6天时细胞呈方向性生长。第8天细胞进一步融合形成肌管。WM处理组的FoxO1 mRNA表达水平未发生显著变化（P＞0.05）,非磷酸化的FoxO1蛋白表达显著高于对照组（P＜0.05）,而p-FoxO1蛋白表达较对照组显著下降（P＜0.05）。WM处理组的细胞在分化第8天,虽然也出现了蜂窝状生长,但是与对照组相比细胞未呈方向性生长并形成肌管。Western blotting结果显示,WM明显抑制猪骨骼肌卫星细胞分化早期标志基因MyoD、中后期标志基因MyoG和末期标志基因MyHC蛋白的表达。【结论】以WM阻断PI3K信号通路能使FoxO1去磷酸化,抑制猪骨骼肌卫星细胞的分化,延迟肌管的形成,并降低成肌分化标志基因MyoD、MyoG和MyHC的表达。总之,阻断PI3K信号通路通过激活FoxO1抑制猪骨骼肌卫星细胞分化。     

m6A甲基化酶相关基因在牛骨骼肌生成中的表达

【目的】近年来,RNA m⁶A甲基化修饰在肌肉发育中的作用不断被发现,通过探究m⁶A甲基化酶相关基因,包括METTL3,METTL14,WTAP,FTO和ALKBH5,在牛肌肉组织以及骨骼肌卫星细胞(skeletal muscle satellite cells, SMSCs)增殖和分化过程中的表达,同时分析体外成肌分化过程中m⁶A甲基化水平的变化,为阐明m⁶A修饰在骨骼肌发育中的作用及机制提供参考。【方法】使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测m⁶A甲基化酶相关基因在新生和成年牛不同部位骨骼肌中的表达。随后在秦川牛肉用新品系背最长肌中分离SMSCs,通过生长曲线、免疫荧光和RT-qPCR技术验证SMSCs的增殖和成肌分化功能,使用RT-qPCR检测m⁶A甲基化酶相关基因在SMSCs增殖期24、36、48、60、72 h和分化第0、2、4、6、8天中的时序表达谱。最后利用LC-MS/MS和Dot blot技术检测SMSCs分化过程中m^6...