miR-138靶向PGC-1α调控牦牛肌内前体脂肪细胞增殖及分化

旨在分析miR-138在牦牛前体脂肪细胞分化过程中的调控作用。本研究设计合成miR-138 mimics和inhibitor以对细胞进行miR-138过表达及抑制表达，并通过油红O染色分析miR-138对牦牛肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响；利用CCK-8、划痕和流式细胞技术分析miR-138对细胞增殖的影响；通过对bta-miR-138进行生物信息学分析，筛选其在脂质沉积过程中的相关潜在靶基因；利用RT-qPCR测定miR-138潜在靶基因mRNA表达水平，并通过双荧光素酶报告试验确定靶向关系。结果显示，过表达miR-138后，细胞内脂滴沉积水平显著低于对照（NC）组（P<0.01），而抑制miR-138表达则显著增强脂肪细胞脂质沉积（P<0.01）；RT-qPCR结果表明，过表达miR-138可显著抑制脂肪分化标志基因PPARγ和c/EBPα的表达（P<0.01），抑制miR-138则上调PPARγ和c/EBPα表达水平（P<0.05）；此外，过表达miR-138后，潜在靶基因PTPN11、CREB1和ADCYAP1R1表达水平显著下调（P<0.05），而PGC-1α和SNAP25表达极显著下调（P<0.01）；抑制miR-138后MXLIP和SNAP25表达显著上调（P<0.05），PGC-1α和PTPN11表达极显著上调（P<0.01）；CCK-8和划痕试验结果表明，过表达miR-138后24~36 h，细胞增殖活性显著低于对照组（P<0.05），而抑制miR-138则表现为细胞增殖活性增强；流式分析结果显示过表达miR-138后，细胞出现G1-S期阻滞，细胞周期相关基因CCND1、CCNB1和增殖标志基因Ki67的mRNA表达显著降低；生物信息学分析预测获得263个miR-138公共靶基因，KEGG富集结果显示靶基因主要参与“轴突导引”、“胰岛素抵抗”、“胰岛素分泌”及“RNA降解”等通路，GO分析主要富集于“RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正向调控”、“核染色质”、“染色质DNA结合”和“I型肺细胞分化”等功能；双荧光素酶报告试验结果显示，共转染miR-138 mimics和PGC-1α-Wt-PGL3-basic可显著降低细胞荧光强度（P<0.01）。以上结果表明，miR-138可通过靶向结合PGC-1α 3'UTR序列，降低PGC-1α的mRNA表达水平，抑制牦牛肌内前体脂肪细胞分化和脂质沉积，降低细胞增殖活性。本研究为阐明牦牛肉质性状的潜在分子机制提供参考。