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。     

不同品种猪肌肉发育的研究进展

猪骨骼肌的分化、生长和组织发育的调控过程实际上是内在的遗传、表观遗传基础和外在的各种信号分子相互作用的结果。     

山羊MyoG启动子的克隆和活性检测

【目的】肌细胞生成素(myogenin,MyoG) 是生肌调节因子(MRFs)基因家族中唯一能在骨骼肌细胞发育与生长过程中均可表达的调控因子, 在肌肉细胞分化过程中起着中心调控的作用,它正调控着骨骼肌卫星细胞向成熟肌细胞分化的过程,是唯一不可代替的生肌调节因子。MyoG基因在复制、扩增、基因激活、转录、翻译等多级水平上对肌肉发育进行调控。基因转录的起始阶段是机体生长发育因子进行调控的开端,而此阶段调控的实质是通过启动子和上游调控序列的相互作用,调控目的基因的表达。因此克隆MyoG基因的启动子,探讨启动子区域的启动活性,有助于从理论上揭示MyoG基因表达的关键调控位点,同时也有利于揭示肌肉发育调控的相关机理,为治疗人类相关疾病以及改良家畜肉质研究提供实验依据。本研究克隆山羊Myogenin（MyoG）基因的启动子区域,检测其在哺乳动物骨骼肌细胞内的启动活性。【方法】克隆山羊MyoG基因的启动子序列,连入pDsRed2基本骨架构建了以红荧光蛋白基因为标记基因的真核表达载体pDsRed-GoatMyoG(5.3 kb)。表达载体pDsRed-GoatMyoG经酶切和测序鉴定后,分别转染体外培养的绵羊肌卫星细胞、肌管细胞和成纤维细胞,观察红色荧光蛋白表达情况,然后利用实时荧光定量PCR、Western blot和冰冻切片、免疫组化等技术检测细胞转染后标记基因mRNA 和蛋白在体外培养细胞中的的表达活性。pDsRed-GoatMyoG表达载体对小鼠进行肌肉注射,检测GoatMyoG启动子在体内组织中的启动特异性和效率。肌肉注射5 d后,分别取小鼠的注射腿肌肉组织、非注射腿肌肉组织、睾丸组织、肠组织和肝脏组织,通过实时荧光定量 PCR 检测标记基因DsRed在不同组织中的表达情况。【结果】克隆得到的MyoG启动子序列测序正确,载体pDsRed-GoatMyoG经酶切和测序鉴定,证实载体构建成功;转染质粒 pDsRed-GoatMyoG后,肌卫星细胞和肌管细胞在显微镜下均可观察到细胞发红色荧光,成纤维细胞没有红色荧光。通过实时荧光定量PCR检测得出,转基因肌管细胞内GoatMyoG 启动DsRed 基因表达mRNA 的相对量为14.07;通过Western blot技术检测出转基因肌管细胞含有GoatMyoG启动的DsRed蛋白质,在转基因成纤维细胞内没有检测到 DsRed 蛋白质,说明GoatMyoG启动子可在肌肉组织特异性启动外源基因表达。小鼠肌肉注射pDsRed-GoatMyoG质粒后,注射腿肌肉组织内GoatMyoG 启动DsRed 基因转录mRNA 的相对量为212.32,非注射腿肌肉组织内mRNA的相对量为39.76,注射腿肌肉组织和非注射腿肌肉组织内mRNA 的量均是其它组织的1.99倍以上。通过免疫组化技术在注射腿肌肉组织和非注射腿肌肉组织内均可检测到红色荧光蛋白,在睾丸、肠和肝脏内均未检测到DsRed 蛋白。【结论】山羊MyoG启动子可以特异性的在骨骼肌组织驱动外源基因的表达,是一种有效的肌肉特异性启动子。     

细胞程序性死亡与脊椎动物胚胎发育综述

脊椎动物胚胎发育是细胞通过分裂、增殖、分化、迁移及细胞程序性死亡等一系列行为进行自我组织的复杂过程。其中，细胞程序性死亡存在于胚胎发育的各个阶段，对胚胎的发育具有重要调控作用，是器官生成、形态建立和组织稳态维持等发育相关事件所必需的。本文对近年来细胞程序性死亡调控脊椎动物胚胎发育过程的相关研究进展进行了综述，包括早期胚胎发育过程中细胞程序性死亡的生物学功能、调节机制及死亡细胞的清除方式等，重点关注了细胞程序性死亡与脊椎动物胚胎发育过程之间的密切联系。本综述将为更全面地了解细胞程序性死亡在脊椎动物胚胎发育过程中的作用提供借鉴与帮助，并有望为将来通过人为调控细胞程序性死亡来提高胚胎发育质量提供一定的思路。     

肌肉生长抑制素在能量代谢中的调控作用

作为骨骼肌生长发育的负调控因子,肌肉生长抑制素在调节骨骼肌增殖分化及生长发育的同时,也在心脏病理、葡萄糖代谢和脂肪沉积及某些疾病后期骨骼肌萎缩中发挥着关键作用。本文对肌肉生长抑制素在骨骼肌生长、能量代谢及相关疾病发展的研究进展做一综述,以期为日后肌肉生长抑制素的相关领域研究提供参考。     

骨骼肌肌纤维形成机制的研究进展

骨骼肌是动物躯体最重要的组成部分,占到产肉动物躯体的40%,肌纤维作为骨骼肌组织的主要成分,其类型的差异是影响产肉动物肌肉品质的重要因素之一。因此,骨骼肌的生长发育与产肉动物肉的产量有着密切的联系,而其生理生化特性的差异也将会直接影响到产肉动物屠宰之后肉品的质量。一般而言,动物骨骼肌肌纤维数目在胚胎发育期间基本上就已固定,出生之后,由于肌纤维的肥大,动物躯体肌肉块才表现出增大增粗。另外,动物肌肉块在生长发育过程中,其肌纤维组成类型并不是完全固定的,它们会随着骨骼肌对代谢与功能需求的改变而发生转变。骨骼肌的生长发育,以及骨骼肌肌纤维类型的发生与发展是一个非常复杂的生物学过程,受到许多信号通路与因子的调控。随着分子生物学技术的飞速发展,各种先进技术相继被应用于生物学现象的研究中,利用这些分子生物学技术很好的阐明了许多复杂生物学现象形成的分子机制。目前,骨骼肌生长发育的分子遗传调控机制取得了长足的进展,许多与骨骼肌形成发育相关的关键因子已被鉴定出来。然而,在早期研究中,人们对于骨骼肌肌纤维的研究主要集中在类型的鉴定,以及不同肌纤维类型生理生化特性的分析,对于骨骼肌肌纤维形成的具体分子遗传调控机制的研究相对较少。近年来,随着研究的不断深入,骨骼肌肌纤维形成的分子遗传调控机制也取得了突破性的进展。因此,有必要进一步对骨骼肌肌纤维类型的特性,骨骼肌肌纤维类型形成的分子机制,以及肌纤维类型与肌肉品质的关系进行全面的综述。本文首先对肌纤维的类型、特性进行了综述;进一步分别对慢型肌纤维与快型肌纤维形成的分子调控机制的研究进展进行了回顾;最后对肌纤维类型与肉品质的关系进行了讨论。总之,本综述的撰写将有助于对骨骼肌肌纤维类型形成的遗传机制的进一步了解,为将来进一步的深入研究肌纤维形成的分子机制提供参考;同时也将有助于揭示肌肉品质形成的分子遗传调控机制,为利用分子生物学技术培育高品质新品种或新品系产肉动物提供分子理论依据。     

鸡肌肉生长抑制素在机械负荷引起肥大的肌肉中高表达

肌肉生长抑制素（MSTN）基因是TGF-β超家族的一种新基因,仅在骨骼肌特异表达并作为肌肉生长的负调控因子。机械牵拉能够引起完全分化的鸡受累的肌肉肥大,并诱导肌肉生长抑制素在转录水平和蛋白水平表达升高。     

肌肉生成抑制素功能调控研究进展

摘要:肌肉生成抑制素(Myostatin,MSTN)作为骨骼肌发育的负调控因子,其调控功能对畜牧生产具有重要的意义。从遗传选育、基因重组、免疫中和、MSTN结合蛋白以及受体结合与信号转导等方面综述了MSTN调控的最新研究进展。     

MYCN基因在鸡成肌细胞和胸肌组织表达及生长发育中变化

MYCN是癌基因中的核蛋白类调控基因.在前期采用Illumina60kSNP芯片开展的胴体性状的全基因组关联(GWAS)研究中发现,MYCN基因与胸肌、腿肌重达显著相关.为进一步验证该基因在肌肉发育调控中的作用,采用Q-PCR技术,系统检测成肌细胞增殖分化期、胚胎发育后期和出生至98日龄肌肉组织中MYCN基因的mRNA表达量,并比较12个组织的特异性表达差异.结果表明,在鸡成肌细胞增殖、分化过程中,MYCN基因mRNA表达量在分化期显著高于增殖期(P＜0.01),并随诱导分化时间的延长表达量上升;在胚胎期14～21胚龄,mRNA表达量随胚龄的延长而持续上升,18至21胚龄变化显著(P＜0.01);在出生至98日龄生产发育阶段,在0～14日龄的表达量呈急剧下降趋势(P＜0.01),14日龄后变化不显著(P＜0.05).通过12个组织特异性表达分析,MYCN在胸肌、腿肌中的表达量仅次于大脑和下丘脑中枢神经系统中的表达水平.综合各发育阶段的结果表明,MYCN基因参与了肌肉组织发育的调控,其功能主要作用在鸡胚胎发育后期至出生后14日龄之内.该研究为阐明鸡肌肉生长发育的遗传机制提供了理论依据.     

FGF18在脊椎动物胚胎发育中的表达和调控作用

成纤维细胞生长因子18(FGF18)是成纤维细胞生长因子家族的成员之一,参与调控一系列重要的生长发育过程,包括脑的发育、肢体和躯干的形成、骨骼生长发育和胚胎发育等。就FGF18在脊椎动物胚胎发育时期的神经系统、呼吸系统、骨骼、肢体及不对称发育等组织、器官中的表达和调控作用进行了综述,以期为药物开发提供理论依据。     

鸭胚骨骼肌成肌细胞中MyoD1和Myf5基因的表达与分析

以高邮鸭和金定鸭为研究对象,采用实时荧光定量PCR方法测定生肌调节因子MyoD1和Myf5基因在不同发育阶段鸭胚（13、15、17、19、21和23胚龄）骨骼肌成肌细胞中的表达水平,分析MyoD1和尬庐基因在鸭胚胎期骨骼肌成肌细胞中的表达模式和差异．结果表明,Myf5和MyoD1基因在胸腿肌成肌细胞中呈现不同的表达规律：胸肌成肌细胞中,Myf5基因的表达呈“低→高→低→较高”的趋势,类似反“-”形;MyoD1基因的表达呈“低-高-低”的趋势,在金定鸭17胚龄时达到高峰后迅速下降（P〈0．01）,并维持在低水平,类似“∧”形,而在高邮鸭17胚龄时达到高峰后维持高水平至19胚龄（P〉0．05）,再下降并维持在低水平（P〈0．05）,类似“∩”形．腿肌成肌细胞中,岣筘基因的表达呈“低-高-低”的趋势,类似“∧”形;MyoD1基因的表达呈“较高→低→高→低”的趋势,类似“－”形．结果提示：Myf5和MyoD1基因在骨骼肌成肌细胞中的表达具有时间和品种依赖性;两基因在两品种鸭胸腿肌中均在17胚龄时达到高峰,表明17胚龄可能是成肌细胞分化和增殖的一个重要时期．     

Neurotrophic effect on isolated chick embryo muscle in culture

Acetylcholinesterase activity in cultures of dissociated skeletal muscle prepared from the thigh muscle of the 10-day-old chick embryo was increased by the presence of innervating spinal cord explants, spinal cord explants in a parabiotic environment, and by media containing brain-spinal cord extract.     

Combinatorial ShcA docking interactions support diversity in tissue morphogenesis

Changes in protein-protein interactions may allow polypeptides to perform unexpected regulatory functions. Mammalian ShcA docking proteins have amino-terminal phosphotyrosine (pTyr) binding (PTB) and carboxyl-terminal Src homology 2 (SH2) domains, which recognize specific pTyr sites on activated receptors, and a central region with two phosphorylated tyrosine-X-asparagine (pYXN) motifs (where X represents any amino acid) that each bind the growth factor receptor-bound protein 2 (Grb2) adaptor. Phylogenetic analysis indicates that ShcA may signal through both pYXN-dependent and -independent pathways. We show that, in mice, cardiomyocyte-expressed ShcA directs mid-gestational heart development by a PTB-dependent mechanism that does not require the pYXN motifs. In contrast, the pYXN motifs are required with PTB and SH2 domains in the same ShcA molecule for the formation of muscle spindles, skeletal muscle sensory organs that regulate motor behavior. Thus, combinatorial differences in ShcA docking interactions may yield multiple signaling mechanisms to support diversity in tissue morphogenesis.     

斑马鱼早期胚胎神经形成过程中SOD表达特点研究

为了解以超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）为代表的抗氧化酶系统在胚胎发育过程中的建立及其对胚胎发育的影响,通过免疫组化方法,研究了SOD在斑马鱼早期胚胎发育神经系统中的表达特点。结果表明,在体节分化的不同时期,SOD在脊索、神经管、眼等部位呈不同程度的表达;咽弓形成时期,SOD在咽弓中表达微弱,在脑组织中表达较强;至孵化期,SOD在终末器官中的表达程度不尽相同,其在大脑区域的表达略强于间脑区域。说明在斑马鱼早期胚胎神经形成过程中,以SOD为代表的抗氧化酶系统已经开始逐步形成,维持胚胎组织细胞中活性氧（ROS）的正常浓度,确保胚胎正常发育。     

不同品种鸭胚胎期骨骼肌成肌细胞GHR和IGF 1 mRNA表达差异分析

为探讨生长激素受体（growth hormone receptor,GHR）和胰岛素样生长因子 1（Insulin like growth factor 1,IGF 1）在不同品种鸭胚胎期骨骼肌成肌细胞中的表达差异。选择生长速度不同的金定鸭和高邮鸭为试验动物,采用实时荧光定量PCR方法检测鸭13,15,17,19,21和23胚龄时胸肌和腿肌成肌细胞GHR,IGF 1 mRNA的表达情况,并进行了品种间比较。结果发现：13胚龄时,高邮鸭胸肌和腿肌成肌细胞IGF 1的表达均显著高于金定鸭（P<0.05）;17胚龄是两个品种鸭GHR和IGF 1共同的表达高峰期;17胚龄之后,鸭胸肌和腿肌成肌细胞GHR和IGF 1表达均显著降低。在19,21胚龄时,高邮鸭胸肌成肌细胞2个基因的表达均显著高于金定鸭（P<0.05）,而腿肌成肌细胞GHR和IGF 1表达在品种间无显著差异（P>0.05）。鸭胚胸肌和腿肌成肌细胞GHR和IGF 1表达呈现极显著的正线性相关（P<0.01）。提示：GHR和IGF 1的表达谱及各自在品种间的变化规律基本一致;鸭胚骨骼肌成肌细胞GHR和IGF 1 mRNA表达有组织特异性,二者之间可能存在正调控的作用机制。     

花生花芽分化的扫描电镜观察

本文描述扫描电镜和实体解剖镜下观察到的花生(Arachis hypogaea L.)花芽分化过程。包括在幼胚发育中第一个花序原基分化、播种后子叶出土前第一个花芽原基分化、幼苗生长过程中花器分化和生长形态。辨明了花序苞片与混合芽芽鳞的区别以及花生花序的确切类型;证实通常称为萼管的管状物由花萼、花瓣和花丝等部分参与组成,并认为这一管状物应称为花管较确切。     

斑马鱼孵化期组织形态学研究

为进一步了解斑马鱼孵化阶段的形态结构变化,采用活体观察与组织切片染色相结合的方法,对斑马鱼孵化期胚胎进行形态组织学观察。结果表明,斑马鱼运动器官＂鳍芽＂的伸长标志着胚胎孵化期的开始,此时可以清楚观察到胚体形态结构,如卵黄、头部、嗅基板、运动纤毛等;至胸鳍形成期,胚胎已经基本孵出卵膜,其内部器官形态发生已经基本形成,摄食器官口和运动器官、循环系统、感觉及其神经系统均进一步完善,为孵出后幼鱼的独立生存做好准备。     

小尾寒羊胚胎不同时期背最长肌的组织学研究

[目的]利用组织生物学方法对不同时期小尾寒羊背最长肌进行研究。[方法]以小尾寒羊为研究对象,利用组织切片技术从微观层面研究胚胎期不同阶段肌纤维生长发育的变化情况。[结果]肌纤维的密度随着时间的增长呈现下降的趋势,而肌纤维直径随着密度的降低而增加。胚胎前期胎儿增重不明显,而胚胎后期及出生后体重迅速增加,差异显著。[结论]该研究可为开展优质肉羊杂交育种工作积累基础性数据。