绵羊骨骼肌特异表达miR-133前体在不同绵羊群体中的多态检测

试验旨在研究骨骼肌中特异表达miR-133前体在不同绵羊群体中的多态,分析其与绵羊骨骼肌发育表型的相关性。采用PCR-SSCP技术对miR-133前体序列在特克赛尔羊、中国美利奴细毛羊、阿勒泰羊和湖羊四种不同产肉性能的绵羊群体进行了多态性检测,并分析多态性位点对miR-133前体序列二级结构、二级结构稳定性及加工、成熟的影响。结果表明,miR-133前体序列下游194bp(g.54047535)处检测到AG突变,并且该SNP与绵羊的产肉性能存在明显的相关性,在特克赛尔羊中GG是优势基因型,G等位基因频率高达0.86,是中国美利奴细毛羊群体该位点频率的4倍。二级结构的生物信息学预测结果表明,该SNP位点致使miR-133前体的二级结构发生明显改变,自由能值降低3.2kJ/mol。以上结果提示,绵羊miR-133前体序列的SNP(g.54047535)位点可能对miR-133前体的加工成熟具有重要影响,并最终影响绵羊的产肉性能。     

Research Progress on the Mechanisms of Inflammation-induced Muscle Protein Degradation

Skeletal muscle wasting is a consequence of the decrease of muscle protein synthesis and/or degradation acceleration,and often accompanies with various serious diseases,such as pathogen infection,injury and tumor.At present,many studies have shown that the systemic inflammation is playing an important role in the process of muscle wasting.Based on the current literature,we present an overview of the molecular and cellular mechanisms that contribute to the inflammation-induced muscle wasting,mainly including the ubiquitin-proteasome pathway (UPP),autophagy-lysosomal pathway (ALP),PI3K/Akt pathway,p38/MAPK pathway and NF-κB pathway,which hope to offer the guidance for the treatment of skeletal muscle wasting.     

大通牦牛骨骼肌胶原纤维含量增龄性变化特点

为探讨高原牦牛随着年龄的增长,骨骼肌中胶原纤维含量的变化规律及其对高原低氧环境的适应性。本研究以不同生长期大通牦牛作为研究对象,并以平原黄牛作对照,对生长发育过程骨骼肌中胶原纤维含量变化进行测量。结果表明,大通牦牛骨骼肌中胶原纤维含量从1日龄的一个相对低点,到30日龄迅速增长至一个峰值,然后再逐渐下降,至成年时,胶原纤维含量降至最低。平原黄牛骨骼肌中胶原纤维含量1日龄处于峰值,与其他年龄组差异显著(P<0.05),而随着年龄的增长,胶原纤维含量下降,30日龄、180日龄和成年组差异不显著(P>0.05);相同发育阶段大通牦牛骨骼肌中胶原纤维含量均高于平原黄牛胶原纤维含量,且差异显著(P<0.05)。结果提示,大通牦牛骨骼肌中胶原纤维具有适应高原环境的组织学特点,但也在个体发育过程中,不断发生改变,以满足机体生长发育的需要和对外界环境的适应。     

不同种类脂肪酸对延边黄牛骨骼肌卫星细胞成脂转分化的影响

试验旨在探究用同一浓度不同种类的脂肪酸单体（油酸、硬脂酸、棕榈油酸及棕榈酸）处理延边黄牛骨骼肌卫星细胞（BSC）,研究其对脂肪生成相关基因表达及脂滴形成的影响。从18月龄延边黄牛半膜肌中分离提取骨骼肌卫星细胞进行体外培养,在分化培养基中分别添加100 μmol/L油酸（OA）、硬脂酸（SA）、棕榈油酸（POA）和棕榈酸（PA）培养96 h,油红O染色观察脂滴生成情况,并利用实时荧光定量PCR法检测与脂肪生成相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）、固醇调节原件结合蛋白1（SREBP1）、硬脂酰辅酶A去饱和酶（SCD）、CCAAT/增强子结合蛋白α（C/EBPα）的表达。油红O染色结果显示,与对照组相比,所有的脂肪酸处理组细胞均有脂滴形成,油酸和棕榈油酸处理组相对于棕榈酸和硬脂酸处理组在肌管内形成的脂滴数量更多,且脂滴的形态较大。实时荧光定量PCR结果显示,在延边黄牛骨骼肌卫星细胞中添加油酸和棕榈油酸等不饱和脂肪酸增加了与脂肪合成相关基因PPARγ、SREBP1、C/EBPα的表达,抑制了SCD基因的表达;添加饱和脂肪酸（硬脂酸和棕榈酸）则在促进PPARγ、SREBP1、C/EBPα基因表达的同时也显著增加了SCD基因的表达（P < 0.05）。结果表明,添加脂肪酸可以诱导延边黄牛骨骼肌卫星细胞向脂肪细胞转分化。     

甘氨酰谷氨酰胺对猪离体骨骼肌卫星细胞增殖和分泌IGF-1的影响

为探讨甘氨酰谷氨酰胺(Gly Gln)对猪离体骨骼肌卫星细胞增殖和分泌IGF 1的作用,取10日龄仔猪的半腱肌和背最长肌,将分离出的半腱肌卫星细胞和背最长肌卫星细胞分别按2×10 5mL-1密度接种于培养板上,采用浓度为0 6、1 2和2 4mmol/L的Gly Gln处理离体培养的猪半腱肌和背最长肌卫星细胞,观察Gly Gln对离体骨骼肌卫星细胞增殖和分泌IGF 1的影响.结果表明:用上述浓度的Gly Gln处理细胞,对离体培养的猪半腱肌卫星细胞的增殖有显著促进作用(P <0 0 5 ) ,而对离体培养的猪背最长肌卫星细胞的增殖有极显著的促进作用(P <0 0 1) ;同时发现:添加0 6mmol/LGly Gln对猪背最长肌卫星细胞分泌IGF 1有显著的促进作用,提示:不同浓度的Gly Gln对猪离体骨骼肌卫星细胞的增殖均有促进作用,但不同部位的骨骼肌卫星细胞对Gly Gln的反应性不同     

Effects of low and high levels of maternal nutrition consumed for the entirety of gestation on the development of muscle,adipose tissue,bone, and the organs of Wagyu cattle fetuses

This study aimed to investigate the effects of high and low levels of energy intake during the entire gestation period on the skeletal muscle development, organ development, and adipose tissue accumulation in fetuses of Wagyu (Japanese Black) cows, a breed with highly marbled beef. Cows were allocated to a high-nutrition (n = 6) group (fed 120% of the nutritional requirement) or low-nutrition (n = 6) group (fed 60% of the nutritional requirement). The cows were artificially inseminated with semen from the same sire, and the fetuses were removed by cesarean section at 260 ± 8.3 days of fetal age and slaughtered. The whole-body, total muscle, adipose, and bone masses of the fetal half-carcasses were significantly higher in the high-nutrition group than the low-nutrition group (p = 0.0018, 0.009, 0.0004, and 0.0362, respectively). Fifteen of 20 individual muscles, five of six fat depots, nine of 17 organs, and seven of 12 bones that were investigated had significantly higher masses in the high-nutrition group than the low-nutrition group. The crude components and amino acid composition of the longissimus muscle significantly differed between the low- and high-nutrition groups. These data indicate that maternal nutrition during gestation has a marked effect on the muscle, bone, and adipose tissue development of Wagyu cattle fetuses.     

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。     

穴位埋线对运动性疲劳大鼠能量代谢水平的影响

本试验旨在探讨埋线疗法对运动疲劳的改善作用。以运动性疲劳大鼠为研究对象,将36只SD大鼠随机分为空白组、跑台组、埋线组,每组12只,埋线组进行相应穴位埋线,研究其对骨骼肌能量代谢水平的影响。采用7周递增跑台训练法构建运动疲劳模型。7周训练结束后,除空白组外,跑台组、埋线组进行大速度力竭运动,记录力竭时间,测定能量代谢相关指标及疲劳相关生物标志物,制作骨骼肌切片。研究结果表明,与空白组相比,跑台组、埋线组血糖、糖原含量均显著降低（P<0.05）,乳酸、尿素氮、丙二醛含量均显著升高（P<0.05）,骨骼肌切片光镜下均观察到病理损伤现象。埋线组ATP含量、ATP酶活性均显著高于跑台组（P<0.05）,肌酸激酶含量上升幅度低于跑台组。综上所述,穴位埋线可以使机体具有更多的能源物质、更少的代谢产物,并可能通过改善氧化应激、提高能量供应等调节机体能量代谢水平,延缓运动疲劳的产生。     

Glut4突变调控脂肪重分布及肌纤维重塑的机制研究

旨在探讨Glut4基因突变后骨骼肌能量代谢及肌纤维转化的分子机制。本研究利用CRISPR/Cas9技术构建Glut4^Q177L突变鼠。选取22周龄健康的野生雄鼠和Glut4^Q177L突变雄鼠,即试验分为两组,每组3只,3个重复,进行表型评价和糖耐量、胰岛素耐量试验;荧光定量检测两组小鼠腓肠肌葡萄糖转运蛋白、脂代谢、肌纤维类型相关调控基因的表达差异;Western blot测定腓肠肌AMPK及其磷酸化蛋白含量。结果表明,突变鼠皮下脂肪和附睾脂重量显著低于对照组（P<0.05）;突变鼠糖耐量曲线下面积极显著增加（P<0.01）,表明其糖耐量受损;突变鼠血清中甘油三酯的含量显著下降（P<0.05）。相较于野生型小鼠,Glut4^Q177L突变鼠腓肠肌中Glut4、Glut1和Glut12等多个葡萄糖转运蛋白表达量显著升高（P<0.05）;葡萄糖摄取受限导致调控能量代谢关键基因AMPK在mRNA、蛋白和磷酸化修饰水平均显著升高（P<0.05）,同时促进与脂肪酸摄取与合成代谢相关的CD36和ATGL等基因表达上调（P<0.05）;慢速氧化型肌纤维（I型）和快速氧化型肌纤维（IIa型）相关基因表达极显著升高（P<0.01）,而快速酵解型纤维（IIb型）相关基因表达显著降低（P<0.05）。本研究结果显示,Glut4葡萄糖结合关键位点突变降低了骨骼肌和脂肪葡萄糖摄取能力,通过上调其它转运蛋白增加葡萄糖摄取;激活AMPK信号通路及分泌肌细胞因子调控脂肪分解以满足能量需求;促进线粒体丰富的氧化型肌纤维生成以提高能量利用效率。Glut4突变不仅可以为骨骼肌胰岛素抵抗提供有效的动物模型,还可以为家畜生物育种提供基因编辑参考位点。