利用单根肌纤维法分离和培养猪骨骼肌卫星细胞及其成肌诱导分化

建立单根肌纤维法体外培养猪骨骼肌卫星细胞的体系,了解其增殖和成肌特性。通过Ⅰ型胶原酶消化,从猪骨骼肌中分离完整的单根肌纤维并培养,用细胞免疫荧光鉴定肌纤维上的卫星细胞,随后对从单根肌纤维上游离出来的卫星细胞进行细胞免疫荧光染色,传代培养,成肌诱导分化和Western blot分析骨骼肌卫星细胞成肌特异性蛋白的表达。结果显示:分离并培养的单根肌纤维上附着有卵圆形的细胞,并随时间的推移,细胞缓慢向外迁移并增殖,卫星细胞特异性标志基因对盒转录因子(Paired protein box,Pax7)和成肌分化抗原(Myogenic Differentiation Antigen,MyoD)免疫荧光染色呈阳性,且阳性率达到90%以上。成肌诱导分化后,细胞开始汇合,并呈方向性生长,最终形成多核肌管,且成肌特异性标志基因Myogenin和myosin heavy chain(MyHC)表达呈阳性。MyoD蛋白高表达于增殖期,而Myogenin和MyHC在进入分化期才表达。该实验成功建立了猪骨骼肌单根肌纤维的体外培养方法并获得了高纯度的卫星细胞,为骨骼肌卫星细胞进行活体移植治疗相关疾病研究提供了实验材料。     

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。     

Wnt/β-catenin信号通路相关基因及MyHCs在猪骨骼肌发育中的表达规律

为研究Wnt/β-catenin信号通路对猪骨骼肌纤维类型发育的影响,并探讨其潜在的作用机制.本研究以1日龄、1周龄、2周龄、1月龄、2月龄和6月龄大白猪背最长肌组织为研究材料,利用Real-time PCR、Westernblot、冰冻切片免疫组化等方法,研究Wnt/β-catenin信号通路相关基因及MyHCs在猪骨骼肌发育过程中的表达规律.Real-time PCR结果显示:MyHC-Ⅰ、GSK-3β、#catenin和Fz3 mRNA随着个体日龄增加表达量下降,MyHC-Ⅱb mRNA表达逐渐升高,MyHC-Ⅱa mRNA表达量在1日龄～2周龄阶段升高后又降低,MyHC-Ⅱx mRNA 表达量变化不显著;免疫组化结果显示:快肌蛋白呈棕色,慢肌蛋白呈灰白色,在出生1日龄～1周龄时,快、慢肌呈弥散交叉分布,到2周龄时慢肌簇被快肌包被在肌束中间,随着年龄增加,慢肌簇逐渐减少.Western blot检测结果显示:慢肌蛋白从出生到2周龄显著下降,在2周龄～2月龄阶段下降不明显,生长到6月龄时又显著降低;快肌蛋白随日龄增加而增加,在2周龄～6月龄期间增加极显著;β-catenin、GSK-3β蛋白表达量与其mRNA表达一致,而p-β-catenin在2周龄时显著高于1日龄,且随后持续上调;Tyr216p-GSK-3β蛋白表达量早期生长下调极显著;ser9 p-GSK-3β蛋白表达量则是在后期生长显著降低.上述基因表达变化规律揭示,Wnt/β-catenin信号通路相关基因β-catenin、Fz3、GSK-3β与MyHC-Ⅰ表达呈正相关,与MyHC-Ⅱ表达呈负相关,其在骨骼肌生长过程中对肌纤维类型组成具有重要影响.