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阻断PI3K/AKT通路通过激活FoxO1抑制 猪骨骼肌卫星细胞分化
引用本文:史新娥,吴国芳,宋子仪,路宏朝,贾龙,朱嘉宇,杨公社.阻断PI3K/AKT通路通过激活FoxO1抑制 猪骨骼肌卫星细胞分化[J].中国农业科学,2014,47(1):154-160.
作者姓名:史新娥  吴国芳  宋子仪  路宏朝  贾龙  朱嘉宇  杨公社
作者单位:西北农林科技大学动物科技学院动物脂肪沉积与肌肉发育实验室,陕西杨凌 712100
基金项目:国家自然科学基金(31272410)、国家973计划(2012CB124705)、中央高校基本科研业务费(ZD2012007)
摘    要:【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。

关 键 词:PI3K/AKT通路      FoxO1      骨骼肌卫星细胞      成肌分化      
收稿时间:2013-05-02
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