不同毛色绵羊皮肤组织中MC1R、Agouti及TYR基因差异表达研究

本研究旨在探究特定杂交模式下产生全黑被毛绵羊TYR、MC1R及Agouti基因互作调控毛色的机制。随机选取黑色和白色被毛绵羊各4只,采集皮肤组织,利用qRT-PCR技术测定MC1R、Agouti及TYR基因mRNA在不同毛色绵羊皮肤中的表达量。结果显示:MC1R、Agouti及TYR基因在不同毛色绵羊皮肤中均有表达,其中TYR基因mRNA在黑色绵羊皮肤中的表达量极显著高于白色绵羊皮肤(P<0.01),MC1R基因mRNA在黑色绵羊皮肤中的表达量高于白色绵羊皮肤,但差异不显著,Agouti基因mRNA在黑色绵羊皮肤中的表达量显著低于白色绵羊皮肤(P<0.05)。综上,该杂交模式下产生的黑色绵羊可能是由于Agouti基因表达量低而使α-MSH诱导信号通路处于激活状态,上调了TYR基因表达量,导致真黑素含量上升,出现黑色毛色性状。     

CDK5对羊驼皮肤黑色素细胞TYR和MITF mRNA表达的调节

为了证实CDK5是否参与羊驼毛色的形成,本研究主要对CDK5在羊驼黑色素细胞中调节TYR和MI TF的表达进行了研究.本研究首先采用免疫组织化学方法检测CDK5在羊驼皮肤黑色素细胞中的定位,再通过脂质体将CDK5转染于羊驼皮肤黑色素细胞,之后通过Western blot和qRT-PCR的方法检测转染后黑色素细胞中CDK5蛋白、TYR和MITF mRNA的表达.免疫组化结果显示CDK5位于黑色素细胞的胞质和细胞核内;Western blot结果显示转染组黑色素细胞中CDK5蛋白表达量明显高于对照组;qRT-PCR结果显示CDK5可下调MITF的表达,同时上调TYR的表达,转染组黑色素细胞中MITF和TYR mRNA的表达水平分别是对照组细胞的0.264 9和3.931 3倍.结果揭示CDK5可能通过调节黑色素细胞核中TYR和MITF mRNA的表达,从而参与调控羊驼毛色形成.     

IFN-γ对羊驼皮肤黑色素细胞增殖和黑色素合成的影响

旨在研究IFN-γ对黑色素细胞增殖及黑色素合成的影响。不同浓度IFN-γ(0.0、0.5、2.0、8.0、16.0、32.0、64.0ng·mL-1)分别处理羊驼皮肤黑色素细胞24、48和72h。MTT法检测黑色素细胞活力,紫外分光光度法检测黑色素含量,qRT-PCR检测MC1R、TYR、TYRP1、MITF、DCT及NOS2mRNA水平的变化。结果显示,24h黑色素细胞活力受到抑制,72h细胞活力恢复且黑色素合成增强;IFN-γ可促进黑色素含量的增加,以32.0ng·mL-1 IFN-γ增加极显著。TYRP1、MITF、DCT、NOS2mRNA相对表达量显著增加(P0.05),MC1R、TYR mRNA相对表达量增加不显著(P0.05)。IFN-γ可促进黑色素细胞树突增长,可能有助于黑色素的转运;IFN-γ诱导黑色素的合成,可能与黑色素细胞中NOS2和MITF的高表达有关,可能通过NO/cGMP/PKG介导的信号通路合成黑色素。     

牦牛黑色素相关基因的研究进展

本文综述了对牦牛黑色素有调控作用的黑素皮质素受体1基因(MC1R)、鼠灰信号蛋白基因(Agouti)、小眼畸形相关转录因子基因(MITF)和酪氨酸酶基因(TYR)的相关研究进展。     

过表达miR-193b对黑色素细胞中MITF和TYR表达的影响

旨在探讨miR-193b对黑色素生成关键基因MITF和TYR表达的影响,进而说明miR-193b对黑色素形成的影响。本研究通过细胞转染技术,在绵羊黑色素细胞中过表达miR-193b,检测黑色素细胞中黑色素含量的变化,采用实时荧光定量PCR和Western blot分别对转染细胞中MITF和TYR mRNA和蛋白表达水平进行测定。结果显示:过表达miR-193b的黑色素细胞,黑色素含量明显减少;MITF mRNA和TYR mRNA表达均显著降低(P0.01),分别降低0.233倍和0.198倍;MITF和TYR蛋白表达量也显著降低(P0.01),分别降低0.232倍和0.321倍。本研究表明,过表达miR-193b使黑色素细胞中MITF和TYR表达量降低而间接影响黑色素生成。     

RNAi对羊驼黑色素细胞中MC1R表达量及黑色素合成的影响

旨在研究RNAi对羊驼黑色素细胞中MC1R表达量及黑色素合成的影响。合成3对MC1RsiRNA,将MC1RsiRNA瞬时转染羊驼黑色素细胞,qRT-PCR法检测MC1R mRNA表达量,细胞免疫组化技术对MC1R进行定位,利用吸光度值检测黑色素细胞中黑色素的合成量。结果显示,siRNA2组和siRNA3组的MC1R mRNA相对表达量极显著低于空白对照组(P0.01),siRNA1组和阴性对照组与空白对照组相比差异不显著(P0.05),siRNA2、siRNA3两组的黑色素合成量低于空白对照组,差异极显著(P0.01)。将MC1RsiRNA成功转染到羊驼黑色素细胞中,筛选出有效MC1RsiRNA,MC1R的抑制情况与黑色素合成量一致,说明黑色素细胞中MC1R对黑色素的合成具有调控作用,其作用机制需进一步研究。     

内皮素3对小鼠黑色素沉着相关基因表达的影响

试验旨在探究内皮素3(endothelin 3,EDN3)在不同毛囊时期小鼠皮肤中是否存在差异表达及其对黑色素细胞黑色素沉着相关基因表达的影响。通过RT-PCR技术对EDN3、EDNRB在不同毛囊时期小鼠皮肤的表达情况进行定量分析发现,EDN3和EDNRB在小鼠不同毛囊时期皮肤样品中均有表达,在毛囊生长初期和中期小鼠皮肤中EDN3 mRNA表达量是末期的2.18倍(P0.05)和1.15倍(P0.05),毛囊生长初期和中期EDNRB mRNA表达量是末期的16.8倍(P0.01)和9.9倍(P0.01)。为了进一步揭示EDN3在黑色素细胞色素沉着中的重要作用,通过细胞转染技术使小鼠黑色素细胞过表达EDN3并测定其黑色素含量及色素沉着相关基因的表达水平发现,与空载组相比,体外转染EDN3的黑色素细胞黑色素含量明显增加。此外,MITF mRNA显著降低(P0.05);TYR、TYRP2、EDNRB、c-Kit和EDN1 mRNA显著升高2.04倍(P0.05)、1.44倍(P0.05)、1.41倍(P0.05)、5.21倍(P0.01)和3.27倍(P0.01)。MITF蛋白水平显著降低(P0.05),TYR、TYRP2、EDNRB和c-Kit蛋白水平显著升高1.48倍(P0.01)、4.61倍(P0.01)、1.27倍(P0.05)和2.64倍(P0.01)。综上所述,EDN3在不同毛囊时期小鼠皮肤中均可有效表达,且表达量存在显著差异。黑色素细胞中过量表达EDN3,使色素沉着相关基因的表达量及黑色素含量增加。     

小鼠黑色素细胞沉默及过表达色素上皮衍生因子对黑色素合成的影响

旨在研究色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor, PEDF)与黑色素合成调控因子之间的互作关系，探索PEDF对黑色素细胞活力和黑色素合成的调控作用，为研究动物毛色形成机制提供基础。本研究将PEDF siRNA及PEDF过表达载体分别转染小鼠黑色素细胞，对黑色素细胞活力、黑色素含量进行检测，采用qRT-PCR、Western blotting及细胞免疫荧光对PEDF、Wnt1、Wnt3α、MITF和β-catenin的表达和定位进行检测。黑色素细胞PEDF沉默后，黑色素细胞的细胞活力增强，黑色素含量增加，Wnt1、Wnt3α、MITF和β-catenin的mRNA和蛋白表达量升高；黑色素细胞PEDF过表达后，黑色素细胞活力减弱，黑色素含量减少，Wnt1、Wnt3α、MITF和β-catenin的mRNA和蛋白表达量降低。细胞免疫荧光结果显示：PEDF、Wnt1、MITF、β-catenin表达于黑色素细胞的细胞质；Wnt3α表达于黑色素细胞的细胞质和细胞膜。本研究证实：PEDF使黑色素细胞活力减弱，可通过下调促黑色素生成相关的因子Wnt1、W...     

哺乳动物毛色色素Agouti基因位点的研究进展

哺乳动物毛色的形成是由毛囊黑色素细胞产生的真黑素和棕黑素之间的转换而引起的 ,控制哺乳动物毛色的基因位点很多 ,且以错综复杂的方式互相作用。鼠灰色 (Agouti)基因是其中之一 ,结构复杂 ,其位点不是一个单一的基因位点 ,而是一个含有许多等位基因的位点。Agouti基因的表达会引起棕黑素的产生 ,而Agouti不表达时则会引起真黑素的表达 ,从而调节色素合成的真黑素和棕黑素之间的转换。Agouti在鼠皮肤内表达 ,通过对抗黑色素细胞内的黑色素细胞刺激激素受体 (MC1 R)信号来调节毛色色素。Agouti基因位点会发生许多突变 ,一些突变不仅影响毛色 ,而且干扰许多不同的生物学过程。本文就 Agouti基因位点的研究进展进行了综述     

内皮素3对小鼠黑色素沉着相关基因表达的影响

试验旨在探究内皮素3（endothelin 3，EDN3）在不同毛囊时期小鼠皮肤中是否存在差异表达及其对黑色素细胞黑色素沉着相关基因表达的影响。通过RT-PCR技术对EDN3、EDNRB在不同毛囊时期小鼠皮肤的表达情况进行定量分析发现，EDN3和EDNRB在小鼠不同毛囊时期皮肤样品中均有表达，在毛囊生长初期和中期小鼠皮肤中EDN3 mRNA表达量是末期的2.18倍（P < 0.05）和1.15倍（P > 0.05），毛囊生长初期和中期EDNRB mRNA表达量是末期的16.8倍（P < 0.01）和9.9倍（P < 0.01）。为了进一步揭示EDN3在黑色素细胞色素沉着中的重要作用，通过细胞转染技术使小鼠黑色素细胞过表达EDN3并测定其黑色素含量及色素沉着相关基因的表达水平发现，与空载组相比，体外转染EDN3的黑色素细胞黑色素含量明显增加。此外，MITF mRNA显著降低（P < 0.05）；TYR、TYRP2、EDNRB、c-Kit和EDN1 mRNA显著升高2.04倍（P < 0.05）、1.44倍（P < 0.05）、1.41倍（P < 0.05）、5.21倍（P < 0.01）和3.27倍（P < 0.01）。MITF蛋白水平显著降低（P < 0.05），TYR、TYRP2、EDNRB和c-Kit蛋白水平显著升高1.48倍（P < 0.01）、4.61倍（P < 0.01）、1.27倍（P < 0.05）和2.64倍（P < 0.01）。综上所述，EDN3在不同毛囊时期小鼠皮肤中均可有效表达，且表达量存在显著差异。黑色素细胞中过量表达EDN3，使色素沉着相关基因的表达量及黑色素含量增加。     

α-黑素细胞刺激素对泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞增殖及黑色素合成的影响

旨在研究α-黑色素细胞刺激素(α-melanocyte stimulating hormone,α-MSH)对泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞增殖和黑色素生成的影响,初步探讨α-MSH调控泰和乌骨鸡黑色素合成的机制。利用体外培养的乌骨鸡皮肤黑色素细胞,观察不同质量浓度α-MSH(0、2.5、5、10 mg/L)及其拮抗剂([D-Trp7,Ala8,D-Phe10]α-MSH(6-11)-amide,D-AD-MSH)处理后黑色素细胞增殖、黑素皮质素受体1(melanocortin 1receptor,MC1R)基因表达、酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)活性、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)含量和黑色素含量的变化。结果表明,不同质量浓度的α-MSH对细胞有促增殖的作用,2.5mg/Lα-MSH处理组细胞的增殖率极显著高于不添加α-MSH的对照组(P0.01)。α-MSH剂量依赖性地提高MC1R基因表达。2.5mg/Lα-MSH处理组细胞cAMP的含量显著高于对照组(P0.05),其他处理组之间差异不显著(P0.05)。不同浓度的α-MSH处理均极显著提高细胞TYR活性(P0.01或P0.05)。与对照组相比,2.5mg/Lα-MSH极显著提高皮肤黑色素细胞的黑色素含量(P0.01),5、10.0mg/Lα-MSH具有提高黑色素细胞黑色素含量的趋势(P0.05)。α-MSH拮抗剂D-A-D-MSH预处理乌骨鸡皮肤黑色素细胞显著抑制α-MSH对黑色素细胞MC1R基因表达、cAMP含量、TYR活性和黑色素含量的上调作用(P0.05)。α-MSH能促进泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞增殖,提高MC1R基因表达、cAMP含量以及TYR活性并进而促进黑色素合成。     

非转移性黑色素瘤糖蛋白B对小鼠黑色素细胞色素生成的影响

旨在探索非转移性黑色素瘤糖蛋白B(GPNMB)在不同毛色小鼠皮肤是否存在差异性表达,确定其对黑色素生成的影响。随机选取C57BL/6J品系出生12d的黑、棕、灰小鼠各3只,背部剪毛后,每只小鼠各取3块皮肤组织,采用免疫组织化学检测,结果表明,GPNMB在不同毛色小鼠皮肤的毛基质、内外毛根鞘、毛乳头等区域均有表达。利用Western blot和qRT-PCR方法分析,结果显示,灰色小鼠皮肤中GPNMB表达量最低。过表达GPNMB后,与空载体组相比,MC1R、β-catenin和SLC45A2相对表达量显著升高;用紫外线B(UVB)处理黑色素细胞,同时检测GPNMB和MC1R的表达量变化。结果表明,UVB对GPNMB和MC1R有影响,并且不同剂量UVB辐射对GPNMB影响不同。综上表明,GPNMB在不同毛色小鼠皮肤存在差异性表达,并且通过影响黑色素细胞色素的生成进而参与毛色的生成。     

绵羊毛色相关基因MC1R和ASIP的研究进展

皮肤和毛囊中黑色素细胞产生的真黑素和褐黑素的分布和数量比例决定着哺乳动物的毛色,色素表型在黑色素合成的不同阶段受多个基因的调控。MC1R基因和ASIP基因是影响黑色素合成的两个重要基因,在黑色素合成和毛色调控过程中起关键作用。MC1R基因的表达产生真黑素,而ASIP基因则通过负调控机制增加褐黑素的生成。文章对近年来与绵羊毛色性状紧密相关的MC1R基因和ASIP基因的研究进展进行综述,旨在增进对绵羊毛色形成机理的了解,为绵羊育种与生产提供理论参考。     

SOX5影响小鼠皮肤黑色素细胞MITF-M表达和黑色素生成

旨在探讨SOX5在小鼠皮肤毛色中的作用。本研究随机选取出生后12d的C57BL/6品系黑色、棕色、灰色小鼠各3只,采用实时荧光定量PCR、Western blotting和免疫组织化学方法对SOX5在黑色、棕色和灰色小鼠皮肤中的表达差异进行分析;并构建SOX5真核表达载体;运用体外转染的方法,转染小鼠黑色素细胞并检测与色素形成相关基因的表达水平,同时测定黑色素含量。结果表明:1)SOX5在不同毛色小鼠皮肤中均有表达,SOX5在黑色和灰色小鼠皮肤中mRNA和蛋白相对表达量高于棕色小鼠皮肤,均差异极显著(P0.01);且其主要表达部位为毛囊外根鞘。2)转染组与空载组相比,MITF-M、TYR、TYRP1、TYRP2、PMEL、OA1表达量均显著(P0.05)或极显著(P0.01)升高,黑色素含量也极显著增加(P0.01)。3)过表达MITF-M对SOX5存在负反馈作用。综上表明,SOX5通过调控MITF-M影响色素的生成进而参与毛色的形成。     

TYR基因及其与动物毛色关系的研究进展

毛色是毛皮动物重要的品种特征之一,是一种易于观察的表型性状。黑色素对动物毛色的形成起至关重要的作用。在动物体内酪氨酸在酪氨酸酶(TYR)的催化作用下,经由DOPA、多巴醌、吲哚醌等形式最后生成黑色素。动物毛色的形成主要与黑色素细胞中合成的两种色素(真黑色素、褐黑色素)比例有关。黑色素细胞中色素的合成受多个基因和信号通路调控。动物毛色之所以具有多样性,也是由于这些基因调控所致。在众多的调控基因中,其中目前研究较多的主要有黑素皮质素受体1(MC1R)、剌鼠信号蛋白基因(ASIP)、TYR家族(TYR、TYRP1、TYRP2)等,各基因间相互作用形成不同的毛色。文章简要介绍黑色素形成的机理及概况,重点对TYR基因结构和功能及其在多种动物毛色方面的研究现状进行综述,以便为动物毛色选育提供理论依据。     

毛皮动物毛色调控基因的研究进展

狐、貉、貂等毛皮动物毛纤维颜色丰富,含有多种天然毛色,主要由遗传基因决定。掌握调控毛皮动物毛色基因的作用机制,可以有效控制毛皮动物毛色的转变。动物毛色表型与其体内黑色素的种类、数量、合成及分布有关。在动物皮肤组织中,MC1R基因、Agouti基因、TYR基因、CBD103基因、SILV基因和KIT基因都参与毛色的形成与调控,文章对这些调控毛皮动物毛色的候选基因、作用机理及其与毛色表型的相关性研究进行了综述。