表观遗传修饰在骨骼肌细胞增殖分化过程中的研究进展

骨骼肌是肌肉的主要构成部分，骨骼肌细胞发生增殖和分化的过程都是肌肉发育的基础，直接影响着家养动物的产肉性能。研究发现表观遗传修饰作用对骨骼肌细胞增殖分化具有重要的调控作用，表明该遗传修饰作用对家养动物肌肉发育具有重大的意义。作者从DNA甲基化对骨骼肌细胞增殖分化影响、组蛋白乙酰化所含因子调控基因选择表达作用、非编码RNA调控和染色体重塑作用所起的影响等方面分别介绍了表观遗传在骨骼肌细胞增殖分化过程中的研究进展，简述了不同修饰方式和不同作用因子对骨骼肌增殖和分化两个过程的影响。同时也回顾了前人在研究骨骼肌增殖分化过程所用到的方法和手段，进而分析了表观调控作用因子在骨骼肌生长过程中所起到的作用。旨在进一步阐述表观遗传修饰在骨骼肌增殖和分化过程中所起到的重要作用，增强对骨骼肌增殖分化调控过程的了解，为和动物生产实际相结合提供参考途径，同时也为骨骼肌生长发育等分子调控提供更多参考素材。     

绵羊骨骼肌生长发育调控基因研究进展

骨骼肌发育是一个复杂的过程,其中包括肌细胞的形成与增殖、肌管和肌纤维的形成及最后的成熟过程。骨骼肌生长发育直接影响到绵羊的生产性能。随着测序技术的发展,更多人尝试从基因层面来阐述骨骼肌发育过程中系统的调控网络,挖掘与肉品质、产肉性能等重要功能性状相关的分子标记。肌细胞增强因子2(MEF2)是控制肌肉基因表达的保守且功能显著的转录因子,在调节肌肉生成、神经发育与分化等方面起作用。成肌细胞决定因子(myogenic differentiation,MyoD)基因家族调控肌细胞分化和骨骼肌系统的发育成熟。为了更深入地认识与绵羊骨骼肌生长发育相关的调控基因的功能,作者从骨骼肌的结构特点入手,重点介绍MEF2与MyoD基因家族的结构与功能,以及非编码RNA对骨骼肌中基因表达的调控作用。     

绵羊骨骼肌生长发育调控基因研究进展

骨骼肌发育是一个复杂的过程,其中包括肌细胞的形成与增殖、肌管和肌纤维的形成及最后的成熟过程。骨骼肌生长发育直接影响到绵羊的生产性能。随着测序技术的发展,更多人尝试从基因层面来阐述骨骼肌发育过程中系统的调控网络,挖掘与肉品质、产肉性能等重要功能性状相关的分子标记。肌细胞增强因子2(MEF2)是控制肌肉基因表达的保守且功能显著的转录因子,在调节肌肉生成、神经发育与分化等方面起作用。成肌细胞决定因子(myogenic differentiation,MyoD)基因家族调控肌细胞分化和骨骼肌系统的发育成熟。为了更深入地认识与绵羊骨骼肌生长发育相关的调控基因的功能,作者从骨骼肌的结构特点入手,重点介绍MEF2与MyoD基因家族的结构与功能,以及非编码RNA对骨骼肌中基因表达的调控作用。     

基因间长链非编码RNA在骨骼肌发育中的研究进展

骨骼肌是肉用动物机体最重要的组成部分,维持机体运动并为人类提供生活必需的肉产品,骨骼肌生长发育过程中调控机制的不同会引起肌肉产量和肉品质的差异。基因间长链非编码RNA (long intergenic noncoding RNA,lincRNA)是一类位于基因间区,具有较低蛋白编码潜能的长度大于200 nt的RNA。lincRNA的表达具有时空特异性和组织特异性,在表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多个方面发挥生物学功能。近年来,高通量RNA-seq技术的迅猛发展已经鉴定出了许多与骨骼肌发育相关的lincRNAs,人和小鼠等模式生物研究表明,lincRNA参与调控骨骼肌生长发育、肌细胞的生长增殖、迁移、分化和凋亡等各个环节。本文综述了lincRNA的进化保守性、与mRNAs相比lincRNA的特征、lincRNA在骨骼肌发育中的调控机制及其在畜禽中的研究进展。     

牛肌肉生长抑制素基因的研究进展

肌肉生长抑制素,属TGF-β超家族,是一种骨骼肌生长发育的负调控因子。其生物活性的丧失或受到抑制,会导致骨骼肌增生从而引起动物肌肉的过度发育,表现为双肌性状。本文综述了MSTN基因的发现、结构特点、作用机制、在牛科物种中的研究进展及其应用前景。     

肌肉生长抑制素研究进展及其在家禽育种中的应用前景

肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)是抑制肌细胞增殖与分化的关键基因,对骨骼肌生长发育起着负调控作用,还参与到机体脂肪沉积等其他生命过程中.在家禽生产中,产肉量和肉质是影响经济效益的重要指标,前者的主要影响因素是肌肉发育,后者的主要影响因素则是肌内脂肪分布.MSTN不仅能够调控肌肉生长,也能调控脂肪的发育,而...     

Wnt信号调控骨骼肌生长、发育与再生的机制北大核心CSCD

Wnt信号是一个复杂的蛋白质作用网络,参与调控机体生长、发育、再生等多个生物学过程。骨骼肌是一种动态多样化组织,是动物体维持正常生长、发育必不可少的组成部分,其生长、发育与再生过程受多重因素调控。Wnt信号作为其中一种调控因素,主要通过诱导胚胎期骨骼肌的发生以及激活骨骼肌卫星细胞来调控骨骼肌的生长、发育与再生。近些年来,Wnt信号在骨骼肌生长发育过程中的作用及机制已引起人们的广泛关注,本文系统综述了Wnt信号在骨骼肌发育、自我更新以及肌纤维形成中的作用,旨在为畜牧业生产以及肌肉疾病的治疗提供理论依据。     

Wnt信号调控骨骼肌生长、发育与再生的机制

Wnt信号是一个复杂的蛋白质作用网络,参与调控机体生长、发育、再生等多个生物学过程。骨骼肌是一种动态多样化组织,是动物体维持正常生长、发育必不可少的组成部分,其生长、发育与再生过程受多重因素调控。Wnt信号作为其中一种调控因素,主要通过诱导胚胎期骨骼肌的发生以及激活骨骼肌卫星细胞来调控骨骼肌的生长、发育与再生。近些年来,Wnt信号在骨骼肌生长发育过程中的作用及机制已引起人们的广泛关注,本文系统综述了Wnt信号在骨骼肌发育、自我更新以及肌纤维形成中的作用,旨在为畜牧业生产以及肌肉疾病的治疗提供理论依据。     

猪肌肉生长抑制素基因的研究进展

肌肉生长抑制素(MSTN)是骨骼肌生长发育的负调控因子。其活性的丧失或降低，会引起动物肌肉的过度发育，表现为双肌征状。最早在小鼠中发现该基因，随后通过荧光原位杂交法将猪MSTN基因定位于15q2.3上，进而分析了MSTN以及其分子结构，比较。MSTN基因在不同物种间的同源性。     

miRNAs对骨骼肌调控的研究进展

microRNAs（miRNAs）是生物体内自然存在的一类长度约为22 nt的小分子非编码RNA，能够通过与靶基因mRNA 3'UTR不完全互补配对，降解靶基因mRNA或抑制其翻译，在转录后水平调控基因的表达，进而广泛参与调控机体生长、发育、疾病等多个生物学过程。骨骼肌约占人体体重的40%，是动物体维持正常生长发育必不可少的组成部分。miRNAs通过靶向骨骼肌发育、再生与疾病过程的关键因子，进而发挥调控作用。作为骨骼肌疾病的重要调控因子，miRNAs已成为肌肉相关疾病的检测标志物和靶向诊疗药物。近年来，随着对miRNAs研究的深入，有关miRNAs对骨骼肌调控的研究已成为生命科学领域的研究热点。作者综述了miRNAs参与调控骨骼肌细胞增殖、分化、再生与疾病等方面的研究进展，旨在为治疗肌肉疾病及提高畜禽肉品质提供理论依据。     

猪骨骼肌卫星细胞体外分离培养研究进展

猪骨骼肌是动物机体重要的运动组织及人类主要的肉食来源,也是研究肌肉生长发育和疾病的良好模型。猪出生后,骨骼肌的生长发育、损伤修复都需要肌卫星细胞的参与,体外分离培养猪骨骼肌卫星细胞是深入研究骨骼肌生长发育及疾病发生机理的基础,是在细胞水平进行分子功能验证的前提。随着肌肉发育和病理分子机制研究的不断深入,猪骨骼肌卫星细胞的体外分离培养技术也迅速发展起来。背最长肌、后腿肌和半腱肌常用于分离骨骼肌卫星细胞,1日龄猪背最长肌的分离效果最好。常用于分离骨骼肌卫星细胞的酶包括链酶蛋白酶、胶原酶、胰蛋白酶、胶原蛋白酶等,各酶及酶联合消化的时间不同,最优的过滤方式是200目+400目联合过滤,3次离心法可获得纯度较高的细胞。常使用的培养基为DMEM/F12+10%胎牛血清(FBS)+1%青-链霉素(P/S)。骨骼肌肌卫星细胞常见标记物有配对盒基因3(PAX3)、PAX7、生肌决定因子5(Myf5)、Myf4、肌分化因子(MyoD)、肌细胞生成素(MyoG)等。作者通过对猪骨骼肌肌卫星细胞的分离、培养及鉴定等方面进行综述,梳理出各步骤中最佳参数,为建立规范猪骨骼肌卫星细胞分离程序提供参考,以期为肌肉发育和疾病研究提供理论及技术支持。     

非编码RNA与骨骼肌发育研究进展

骨骼肌作为脊椎动物机体的重要组织,其胚胎期发育起始于生皮肌节的肌源性祖细胞增殖、分化成的成肌细胞,进一步发育形成肌管,最终形成肌纤维。整个发育过程受到复杂严密的调控,任何调控异常都可能影响骨骼肌正常的发育过程。近年来研究表明,除了生肌调控因子、肌细胞增强因子、配对盒因子外,非编码RNA包括微小RNA（microRNA,miRNA）、长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）和环形RNA（circular RNA,circRNA）都可作为重要的调节因子广泛参与调控骨骼肌发育过程。其中miRNA主要作用于靶mRNA,通过诱发靶mRNA的去稳定性和/或抑制翻译,在转录后水平调控相关基因表达;lncRNA长度较长,具有高级结构,可以在转录前和转录后水平,通过多种作用方式调控相关基因表达;circRNA主要作为miRNA "海绵",竞争性结合miRNA,进而参与骨骼肌发育调控网络。作者将从骨骼肌发育、miRNA作用机制、miRNA与骨骼肌发育、lncRNA作用机制、lncRNA与骨骼肌发育、circRNA作用机制、circRNA与骨骼肌发育7个方面进行综述,以期为研究非编码RNA调控骨骼肌发育提供参考。     

Snail家族基因功能研究进展

Snail家族基因编码具有锌指结构的转录因子,通过结合下游基因参与了多个生理水平的调控,在上皮-间质转化、胚胎发育、免疫调节、癌细胞迁移等方面具有广泛的生物学功能。Snail家族基因参与了脂肪的生成和脂代谢过程,同时也是肌生成决定因子(MyoD)的下游靶基因,也可能参与了肌肉发育调控。因此,Snail家族基因在脂肪生成、肌肉发育及脂代谢等方面发挥了重要作用,是影响哺乳动物特别是农业动物产肉性能和肉品质的一类重要候选功能基因。作者介绍了Snail家族基因及其蛋白结构和基本生物学功能,简述了Snail家族参与Wnt/β-catenin、Notch 等信号通路的调控作用方式,总结了Snail家族基因在哺乳动物脂肪生成和肌肉发育中的作用和调控方式。然而,目前关于Snail家族基因在协同参与哺乳动物脂肪生成和肌肉发育中扮演的角色仍待深入研究。另一方面,一般认为发挥转录抑制作用的Snail家族近年来也被发现具有转录激活作用,这种作用是如何实现的仍未知。因此,Snail家族基因在调控动物脂肪生成和肌肉发育过程中的协同作用、脂肪生成和脂肪水解过程的动态调控及其转录激活作用的发挥是今后研究的方向,为解析Snail家族基因在肉质性状形成过程中的遗传调控机理奠定基础。     

动物成肌分化及非编码RNA调控研究进展

肌细胞分化密切关系到肉用动物的肌肉产量,也与人类的一系列疾病(如肌肉萎缩、心脏病等)密切相关。胚胎成肌分化期决定了肌纤维数量,是动物骨骼肌发育的关键时期。动物成肌分化及骨骼肌发育严格受各种细胞信号分子和转录因子调控,其中microRNA(miRNA)和lncRNA发挥着重要作用。本文从动物胚胎成肌分化及调控途径、卫星细胞的分化及调控、非编码RNA对肌肉形成的调控等方面进行综述,并展望了畜禽动物骨骼肌生长发育分子调控机制的研究方向,为提高畜禽肌肉产量与质量提供一定的分子理论参考。     

牛骨骼肌卫星细胞的分离鉴定和诱导分化

为了在体外研究西门塔尔牛的肌肉生长发育过程并建立牛骨骼肌卫星细胞的原代细胞模型。本研究采用0.2%的Ⅱ型胶原酶消化后再使用0.25%胰酶消化获得牛骨骼肌卫星细胞（bovine skeletal satellite cell，BSSC），并利用差速贴壁法分离获得纯化后的BSSC，使用RT-PCR、免疫荧光染色和Western blotting等方法鉴定BSSC，使用成脂诱导剂诱导其分化为脂肪细胞，油红O染色鉴定分化后细胞的成脂能力，使用2%马血清诱导其分化为肌细胞，RT-PCR鉴定静止期PAX7基因和肌细胞的标记基因MyoG在诱导前后表达量的变化。结果发现，分离纯化得到的BSSC呈梭形或纺锤形，细胞形态饱满，折光性强，随着培养时间的延长，细胞由原来的无序生长变为有序生长；RT-PCR检测发现，BSSC表面标志基因Desmin、c-Met、Myf5和特异性标志基因PAX7均呈阳性表达；免疫荧光染色及Western blotting结果显示，PAX7和MyoD基因均呈阳性表达；成脂细胞诱导分化后被油红O大量染色并观察到大量脂滴出现；成肌细胞诱导分化后静止时期PAX7基因表达量诱导前高于诱导分化后，而成肌标记基因MyoG表达量诱导前低于诱导分化后。综上，本研究成功分离获得BSSC，并证明BSSC具有分化成脂肪细胞和肌细胞的能力，为体外研究西门塔尔牛肉制品调控机制提供原代细胞模型。