KLF2对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响

旨在克隆山羊KLF2基因的锌指结构域序列,明确其在组织及细胞表达模式,最终阐明其对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响及可能发挥作用的方式。本研究以5只1周岁左右的健康简州大耳羊为试验动物,利用RT-PCR、细胞培养、实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,qPCR）、RNA干扰等方法克隆KLF2基因锌指结构,明确KLF2基因的时空表达特性并阐明其对肌内前体脂肪细胞分化的影响。结果显示,本研究获得的山羊KLF2锌指结构域为454 bp（KU041748.1）,且该结构域与绵羊、牛、小鼠的同源性为100%。KLF2在山羊各组织中存在广泛表达,且在肺和腹间脂肪中存在较高水平表达（P<0.05）。KLF2在山羊肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达呈先下降又上升然后又下降趋势,且在成脂诱导分化12 h呈最低表达水平,显著低于在未分化的前体脂肪细胞中的表达水平（P<0.05）。油红O染色结果显示,干扰KLF2基因可明显促进山羊肌内脂肪细胞的脂滴积聚;并且PPARγ和C/EBPβ表达量伴随着这个过程分别极显著上调48.5%（P<0.01）和显著上调43.6%（P<0.05）;同时该家族中的KLF1、KLF13、KLF14、KLF15和KLF16表达水平极显著升高（P<0.01）,KLF4显著下降（P<0.05）,KLF3、KLF6、KLF8、KLF9及KLF11极显著下降（P<0.01）。山羊KLF2的锌指结构域与其他物种同源性高度保守,且其在山羊肺和腹间脂肪中表达量较高（P<0.05）。同时KLF2是山羊肌内脂肪细胞分化的负调控因子,并且可能通过PPARγ和C/EBPβ基因来发挥作用,且与其他KLFs基因存在等级调控现象。     

SRSF10对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响

旨在克隆山羊SRSF10基因序列,明确其生物学特性,并通过过表达和干扰手段阐明SRSF10对山羊肌内脂肪细胞分化的影响。本研究以简州大耳羊(Capra hircus)为试验对象,利用RT-PCR技术克隆山羊SRSF10基因序列,并进行生物信息学分析; 利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)技术研究其在成脂诱导分化不同阶段细胞中的表达水平; 转染pcDNA3.1-SRSF10过表达载体和SRSF10-siRNA至山羊肌内前体脂肪细胞并诱导分化,通过油红O和Bodipy染色法从形态学上明确其对脂滴积聚的影响; 通过qPCR方法检测脂肪细胞分化标志基因表达的变化。结果显示,获得山羊SRSF10基因序列为1 026 bp,其中CDS区552 bp,共编码183个氨基酸; SRSF10在诱导分化96 h的肌内脂肪细胞中表达量最高; 过表达和干扰山羊SRSF10分别促进和抑制了肌内脂肪细胞中的脂滴积聚; 过表达后基因SREBP1、PPARγ和C/EBPα的相对表达量极显著上调(P < 0.01),干扰后分化标志基因SREBP1、PPARγ和C/EBPα相对表达水平极显著降低(P < 0.01)。结果表明,山羊SRSF10是肌内脂肪细胞分化的正调控作用因子,并且这种调控作用可能主要通过调节SREBP1、PPARγ和C/EBPα的表达来实现。     

山羊FATP2基因的克隆及对前体脂肪细胞脂质沉积的影响

旨在对山羊脂肪酸转运蛋白2(fatty acid transport protein 2,FATP2)基因进行克隆及生物信息学分析,检测FATP2基因在山羊不同组织中的表达差异,并进一步揭示干扰FATP2基因对山羊肌内前体脂肪细胞脂质代谢的影响。本试验以10月龄健康简州大耳羊(n=12)为试验动物。采用RT-PCR法扩增并克隆山羊FATP2基因,进行序列对比、系统发育树构建及生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测FATP2基因在山羊不同组织中及在山羊肌内前体脂肪细胞不同分化时期的相对表达水平,合成SI-RNA干扰序列并转染至山羊肌内前体脂肪细胞;使用RT-qPCR检测FATP2干扰效率及脂质代谢相关基因的表达情况;通过Bodipy染色法观察干扰FATP2对脂滴形成的影响,利用GPO-Trinder酶学反应检测甘油三酯含量。结果显示,获得山羊FATP2基因序列全长2 335 bp, CDS区1 863 bp, 5′UTR 188 bp, 3′UTR 284 bp;共编码621个氨基酸,山羊FATP2基因在肝脏表达量最高;RT-qPCR检测结果显示,FATP2表达在细胞中被显著干扰;B...     

miR-106b-5p靶向KLF4调控山羊肌内前体脂肪细胞分化

旨在明确miR-106b-5p对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响，并确定这种作用是通过靶向KLF4来实现的。本研究利用实时荧光定量PCR （quantitative real-time PCR，qRT-PCR）技术检测miR-106b-5p在山羊肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达模式，通过脂质体转染技术将miR-106b-5p mimic和miR-106b-5p inhibitor转入体外培养的山羊肌内前体脂肪细胞，油红O染色法从形态学验证miR-106b-5p对脂肪细胞中脂滴积聚的影响，qRT-PCR检测预测的靶标基因KLF4和脂肪分化标志基因的表达情况，利用双荧光素酶报告系统鉴定miR-106b-5p与KLF4的靶标关系。qRT-PCR结果显示，miR-106b-5p在山羊肌内前体脂肪细胞诱导分化第3天时表达量最高。在山羊肌内脂肪细胞中干扰miR-106b-5p后油红O染色显示脂滴聚积减少，过表达miR-106b-5p后脂滴聚积增加。在山羊肌内前体脂肪细胞中转染miR-106b-5p inhibitor后PPARγ表达量显著降低（P<0.05），而KLF4表达量极显著升高（P<0.01）；转染miR-106b-5p mimic后LPL和PPARγ表达量极显著升高（P<0.01）。荧光素酶活性试验结果显示，过表达miR-106b-5p可显著抑制KLF4荧光活性。miR-106b-5p通过靶向并负调节KLF4的表达促进山羊肌内脂肪细胞分化。     

KLF11抑制山羊肌内前体脂肪细胞分化

旨在获得山羊Krüppel样因子11(Krüppel-like factor 11,KLF11)基因序列,明确其组织及细胞表达模式,阐明KLF11对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响及可能作用途径。本研究利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术检测KLF11在山羊各组织及成脂诱导分化不同阶段细胞中的表达水平,利用油红O染色和qPCR等方法从形态学及分子生物学等角度确定干扰KLF11后对山羊肌内脂肪细胞分化的影响及可能的作用途径。结果表明,KLF11核苷酸序列总长为1 752 bp,CDS区为1 518 bp,编码505个氨基酸残基。KLF11基因在山羊各个组织中都有广泛表达,并且在肝、背最长肌及腹部脂肪中存在较高水平表达;KLF11在成脂诱导48 h的山羊肌内脂肪细胞中表达水平极显著高于诱导分化前(P0.01)。筛选到干扰效率可达到63.58%的KLF11-siRNA1有效干扰序列,转染山羊肌内前体脂肪细胞后发现可明显促进山羊肌内脂细胞的脂滴积聚,且脂肪细胞分化标志基因PPARγ和C/EBPβ mRNA水平出现极显著上调(P0.01),Pref-1 mRNA水平出现极显著下调(P0.01);干扰KLF11基因后,KLFs有些成员(KLF1、KLF2、KLF4、KLF5、KLF8、KLF10、KLF14、KLF16)表达水平发生极显著下降(P0.01),有些(KLF15)则出现相反的表达模式。KLF11基因可能通过调控PPARγ、C/EBPβ和Pref-1的表达抑制山羊肌内前体脂肪细胞分化,并且这种作用可能是通过协同KLF2、KLF4、KLF10,拮抗KLF7和KLF15来进行的。     

山羊RPL26基因生物信息学分析及对肌内脂肪细胞分化的影响

旨在克隆山羊RPL26基因序列并对其在山羊各组织中的表达情况和对山羊脂肪细胞分化的调控作用进行探究.本研究以1周岁简州大耳羊公羊作为试验对象(健康生长状态良好,体重约50 kg,n=3),利用RT-PCR等方法克隆RPL26序列,对基因及蛋白质序列进行生物信息学分析;以山羊各组织cDNA为模板,利用qPCR方法构建组织...     

PSMD9对山羊前体脂肪细胞脂质沉积的调控作用研究

旨在克隆山羊PSMD9基因序列并对其进行生物信息学分析,检测PSMD9在山羊各组织中的表达情况和肌内前体脂肪细胞不同分化时期的表达水平,并进一步揭示过表达和干扰PSMD9基因对山羊肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响。本研究以1周岁健康简州大耳羊公羊(n=12)为试验对象,采用T-A克隆技术获得山羊PSMD9基因序列,进行生物信息学分析,并通过双酶切方法构建PSMD9过表达载体。利用脂质体转染在山羊肌内脂肪细胞中过表达PSMD9,小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)干扰PSMD9表达。通过油红O染色法观察PSMD9对脂滴形成的影响,GPO-Trinder酶学反应检测甘油三酯含量;同时利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测PSMD9在山羊不同组织中的表达水平和肌内前体脂肪细胞不同分化时期的表达水平。结果,获得山羊PSMD9基因核苷酸序列763 bp,其中5′UTR 67 bp, CDS区564 bp, 3′UTR 132 bp,编码187个氨基酸残基;山羊PSMD9基因在肝脏中的表达量最高,在脾脏中表达量最低,在诱导分化前4 d其表达水平随着山羊前体脂...     

新西兰兔肌内和皮下前体脂肪细胞原代培养与诱导分化的研究

为建立新西兰兔前体脂肪细胞的体外培养模型,比较新西兰兔肌内和皮下前体脂肪细胞分化过程中相关基因的差异表达,实验采集 1 日龄新西兰兔背最长肌和皮下脂肪组织,采用胶原酶消化方法,分别从 2 种组织中分离前体脂肪细胞,进行细胞原代培养,绘制细胞生长曲线,并对肌内和皮下前体脂肪细胞诱导分化,利用 RT-PCR 检测相关基因的表达变化。结果表明:细胞在分离后 2 h 已经贴壁,24 h 时呈现出短梭形的细胞形态,第 2 天细胞变成长梭形,第 3 天进入对数生长期。肌内和皮下前体脂肪细胞在诱导分化后均被油红O 染色,皮下前体脂肪细胞的脂质积累在诱导分化的第 2 天显著高于肌内前体脂肪细胞(P<0.05);荧光定量结果表明,肌内和皮下前体脂肪细胞 CCAAT 增强子结合蛋白(C/EBPα)基因的表达趋势在诱导分化过程中相同,肌内前体脂肪细胞过氧化物酶体增殖激活受体(PPARγ)第 4 天的表达量显著高于第 6 天,而皮下前体脂肪细胞 PPARγ表达量差异不显著;肌内前体脂肪细胞脂蛋白脂肪酶(LPL)表达量在第 0天和第 2天差异不显著,而皮下前体脂肪细胞第 2 天显著高于第 0 天(P<0.05);肌内前体脂肪细胞脂肪酸合酶(FAS)基因第 0、2、4 天的表达量差异不显著,而皮下前体脂肪细胞第 2、4 天显著高于第 0 天(P<0.05)。本研究成功构建了新西兰兔肌内和皮下前体脂肪细胞的体外培养和诱导分化模型,并发现皮下前体脂肪细胞分化早于肌内前体脂肪细胞,为进一步研究新西兰兔前体脂肪细胞的分化机制和脂肪沉积奠定基础。     

调控牛CEBPA基因表达的miRNA筛选及对肌内前体脂肪细胞增殖和分化的影响

旨在筛选并验证调控牛增强子结合蛋白A(CCAAT/enhancer binding protein alpha,CEBPA)表达的miRNA及其对肌内前体脂肪细胞增殖和分化的影响.本研究综合运用多个在线软件筛选与CEBPA基因具有潜在调控关系的miRNA,运用qRT-PCR技术检测CEBPA基因在关岭牛各类组织中的表达...     

简州大耳羊肌内脂肪细胞成脂分化差异表达基因的筛选与鉴定

旨在通过转录组测序技术获得简州大耳羊肌内前体脂肪细胞成脂分化前后的差异表达基因,并经生物信息学分析获得相关信号通路及可能发挥作用的关键功能候选基因。本研究以7日龄的健康简州大耳羊公羊为试验动物（n=3）,采用胶原酶消化法分离获得其肌内前体脂肪细胞;利用Illumina平台对肌内前体脂肪细胞和诱导分化5 d的肌内脂肪细胞cDNA样品（n=3）进行高通量测序;以|log₂fold change|>0和P<0.05为阈值筛选获得差异表达基因,并利用clusterProfiler R包对其进行GO功能和KEGG通路富集;最后利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）技术检测功能候选基因在细胞分化前后的表达量变化。结果显示,共获得差异表达基因7 916个,其中4 143个为表达上调基因,主要富集到氧化磷酸化、核糖体合成和三羧酸循环通路等305条通路;3 773个为表达下调基因,且主要富集到甲状腺激素信号通路等303条通路;差异基因GO功能注释中52.8%为生物过程、13.4%是细胞组成和33.8%是分子功能。qRT-PCR结果表明,UCP3、ACACB、ACOT11、ACOX3、APOA1和WISP2在分化前后的山羊肌内脂肪细胞中的表达趋势与RNA-seq结果一致,提示这些基因适合作为下一步研究的功能候选基因。本研究筛选得到简州大耳羊肌内脂肪细胞成脂分化的差异基因,并确认了6个基因可作为功能候选基因。研究结果为阐明肉用山羊肌内脂肪细胞成脂分化的分子调控网络提供基础数据和系统资料。     

绒山羊不同肌肉组织及肌内脂肪细胞的基因表达分析

试验旨在研究脂肪沉积关键基因在内蒙古白绒山羊的表达规律,以期深入分析绒山羊肌内脂肪沉积特征.利用实时荧光定量PCR技术检测PPARγ、FTO、Lipin、LPL、HSL、A-FABP和Perilipin7个基因在绒山羊10个不同肌肉组织及肌内前体脂肪细胞分化的3个时期(早期(D3)、中期(D7)、末期(D11))、诱导分化关键时间点(24、48、72和96 h)的变化,分别从组织和细胞角度对其进行分析,并研究其与肌内脂肪含量的关系.结果表明,FTO基因的表达水平高于其他基因;Lipin基因的表达量最低;LPL和HSL是脂肪合成和分解的关键酶类,其表达趋势大致相同,仅仅在腰大肌和斜方肌这两个部位的表达模式相反.A-FABP和Perilipin基因表达模式也较为特殊,整体表达量较低,前者仅仅在胸下矩肌中有较高表达,后者在股二头肌中有较高表达.从细胞水平分析发现Lipin、PPARγ、A-FABP和Perilipin的表达模式相似,随着前体脂肪细胞培养日龄的增加和甘油三酯的积聚,其表达量逐渐升高;Lipin基因在各个时间点的表达丰度极低;HSL基因的表达量随分化程度的升高而逐渐降低;Perilipin基因仅仅在诱导分化的后期有较高表达.相关性统计分析发现,PPARγ基因mRNA与肌内脂肪多呈负相关;而其他成脂基因HSL、LPL、FTO、Lipin、Perilipin、A-FABP mRNA与肌内脂肪含量多呈正相关.因此,脂肪沉积关键基因的表达具有特异性,总体上看基因表达量为FTO> PPARγ> LPL >HSL> A-FABP >Perilipin >Lipin,该结果为进一步研究脂肪沉积机制及优化山羊肉品质奠定基础.     

Gene Expression Analysis on Different Muscles and Intramuscular Adipocytes in Cashmere Goat

The objective of this study was to discover the expression of key genes for fatty deposition in Inner Mongolia cashmere goat,so that deeply analysize the change features of intramuscular fat deposition.Real-time PCR was used to detect the expression pattern of seven different genes (PPARγ,FTO,Lipin,LPL,HSL,A-FABP and Perilipin) in ten different muscle tissues,and in intramuscular adipocyte for three periods as early (D3),middle (D7),and end (D11),as well as the changes in key points of induced differentiation time (24,48,72 and 96 h).The correlation between the seven genes and the intramuscular fat content was researched from the prospective of analyzing the tissues and cells.The results showed that FTO gene mRNA had a higher expression in different tissues than that of other genes.While the Lipin gene mRNA expression was the lowest than others,LPL and HSL were the key enzymes in the fat synthesis and splitting,the expression trends of which were basically similar,they only showed the opposite expression pattern in the psoas major muscle,and trapezius A-FABP and Perilipin gene expression patterns were more special,the overall expression level was lower,the former's expression level was higher in next moment chest muscle than other tissues,while the latter's expression level was higher in biceps femoris muscle than other tissues.Analyzing from the cell level,the expression patterns of Lipin,PPARγ,A-FABP and Perilipin were similar,with the increase of adipocytes cultivating day age and the triglyceride accumulation,the corresponding expression level increased gradually;The expression abundance of Lipin gene in each time point was extremely low;The expression level of HSL gene reduced gradually as the differentiation degree increases;The expression level of Perilipin gene was higher only in the late period of induction and differentiation.Through statistical analysis of the correlation,the PPARγ gene mRNA of cashmere goat formed negative correlation with intramuscular fat;While other adipogenic genes like HSL,LPL,FTO,Lipin,Perilipin and A-FABP mRNA formed positive correlation with intramuscular fat content.Therefore,the key gene expression of fat deposition had the specificity,generally,the amount of gene expression by quantitative analysis was FTO> PPARγ> LPL >HSL> A-FABP >Perilipin >Lipin,such results lay foundation for further researching the fat deposition mechanism and improving the quality of cashmere goat.     

藏绵羊KLF7基因表达特征分析及其过表达对前脂肪细胞增殖分化的影响

【目的】分析藏绵羊Krüppel样因子7(Krüppel-like factor 7,KLF7)基因表达特征,研究过表达该基因对前脂肪细胞增殖及分化的影响。【方法】从藏绵羊脂肪组织中分离前脂肪细胞进行培养及成脂诱导,应用实时荧光定量PCR技术检测KLF7基因在藏绵羊7个组织(大脑、皮下脂肪、肾脏、背最长肌、瘤胃、睾丸和回肠)和前脂肪细胞不同分化阶段(第0、2、4和8天)的mRNA相对表达水平;应用RT-PCR方法从藏绵羊脂肪组织中扩增KLF7基因CDS区序列,并将其连接到pcDNA3.1(+)真核表达载体获得pcDNA3.1-KLF7过表达质粒,转染前脂肪细胞;应用实时荧光定量PCR方法检测脂肪细胞增殖及分化标志基因mRNA表达水平;采用EdU和CCK-8方法分别检测过表达KLF7基因对EdU阳性细胞数和细胞活力的影响;采用油红O染色检测过表达KLF7基因后脂肪细胞脂滴生成量。【结果】KLF7基因在藏绵羊7个组织中均有表达,其中在大脑中的表达量最高,其次为皮下脂肪和肾脏,均显著高于其他组织(P<0.05);诱导分化第2、4和8天脂肪细胞mRNA表达量均显著高于分化前(P＜0.05),且分化第2天表达量最高;pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞2 d后显著或极显著抑制增殖标志基因CDK4、CyclinB1和CyclinD1的表达水平(P＜0.05;P＜0.01),极显著降低细胞活力及EdU阳性细胞数量(P＜0.01);pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞,诱导分化8 d后,脂肪细胞分化标志基因PPARγ、Glut4和ELOVL6的mRNA相对表达水平显著或极显著下调(P＜0.05;P＜0.01),且脂质沉积极显著减少(P＜0.01),表明过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞增殖及分化。【结论】KLF7基因在藏绵羊多个组织中广泛表达,且大脑、皮下脂肪、肾脏中表达量较高;诱导分化后脂肪细胞表达量显著高于分化前,且分化第2天表达量最高;过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞的增殖及分化。试验结果为阐明藏绵羊脂肪沉积的分子调控机制提供了基础数据。     

过表达MAT2A基因促进猪肌内脂肪细胞分化的研究

本研究通过构建腺病毒介导的体外超表达载体,探究腺苷甲硫氨酸转移酶2A（methionine adenosyltransferase 2A,MAT2A）基因在猪肌内脂肪细胞分化中的作用。根据GenBank中猪MAT2A基因mRNA序列（登录号：NM_001167650.1）设计引物,提取猪脂肪组织细胞总RNA并反转录获得cDNA,以此为模板进行PCR扩增并连接到pAdTrack-CMV腺病毒穿梭载体中,对重组质粒pAd-MAT2A进行测序鉴定;pAd-MAT2A载体经PacⅠ限制酶酶切线性化,经质粒大片段回收纯化后转染293A细胞进行病毒包装;采用实时荧光定量PCR检测MAT2A基因表达情况,并提取蛋白进行Western blotting分析,取分化第8天的细胞进行油红O染色。结果表明,穿梭载体pAdTrack-CMV-MAT2A构建成功,并能与骨架载体pAdEasy-1实现同源重组;腺病毒载体pAd-MAT2A转染293A细胞后,病毒滴度达到1E+6 PFU/mL,可满足侵染猪肌内脂肪细胞的需要。实时荧光定量PCR和Western blotting结果显示,MAT2A基因mRNA和蛋白水平均显著上调。油红O染色结果显示,过表达MAT2A基因可促进猪肌内脂肪细胞内脂滴聚积。结果表明,腺病毒介导的MAT2A基因过表达在猪肌内脂肪细胞中呈上调趋势,MAT2A基因可促进脂质积累。     

从江香猪肌内前体脂肪细胞分化过程中相关基因的表达研究

试验旨在探讨从江香猪肌内前体脂肪细胞分化过程中相关基因的表达。采集3日龄从江香猪背最长肌,采用Ⅱ型胶原酶消化法分离肌内前体脂肪细胞,进行原代和传代培养,并对其进行形态学观察。诱导培养后,利用油红O染色法对其进行鉴定。采用实时荧光定量PCR方法检测细胞诱导分化0、24、48、72和144 h时脂肪相关基因丙酮酸脱氢酶激4（PDK4）、成纤维细胞生长因子10（FGF10）、脂联素（ADIPOQ）、脂肪酸合成酶（FAS）、脂蛋白脂酶（LPL）、CCAAT增强子结合蛋白α（C/EBPα）、脂肪细胞脂肪酸结合蛋白4（FABP4）、蛋白激酶B（AKT2）的表达,选择诱导0 h作为对照组。结果显示,分离的肌内前体脂肪细胞5 h开始贴壁,贴壁的细胞呈圆形,胞体透明,经传代后,细胞形态均一,经诱导培养后,油红染色呈红色。实时荧光定量PCR结果显示,PDK4、ADIPOQ、C/EBPα、FAS、FABP4和AKT2基因mRNA表达水平在诱导48 h时均呈现较高表达,极显著高于其余各阶段（P<0.01）;FGF10基因mRNA表达水平在诱导24和48 h时均较高;LPL基因mRNA表达水平在诱导72 h时极显著高于对照组（P<0.01）,之后明显下降;PDK4、ADIPOQ和FGF10基因mRNA表达水平在诱导144 h时均极显著低于对照组（P<0.01）;C/EBPα基因mRNA表达水平在诱导144 h时显著高于对照组（P<0.05）;FAS基因mRNA表达水平在诱导144 h时显著低于对照组（P<0.05）;AKT2和LPL基因mRNA表达水平在诱导144 h时与对照组差异不显著（P>0.05）。本试验成功培养了从江香猪肌内前体脂肪细胞,并检测了不同诱导阶段脂肪相关基因的表达情况,为进一步研究从江香猪脂肪代谢和沉积提供参考依据。