IGF-1调控RBM3表达抑制低温应激诱导牦牛卵丘细胞凋亡

【目的】探索动物机体遭受低温应激及细胞冷冻过程中胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor, IGF-1)与RNA结合基序蛋白3(RNA-binding motif protein 3, RBM3)之间的作用关系,及IGF-1参与哺乳动物细胞抑制低温损伤的机制。【方法】体外培养牦牛卵丘细胞,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blot, WB)和免疫荧光技术检测不同浓度(0、50、100、200ng·mL~(-1))IGF-1和低温应激(30℃、25℃)对RBM3表达影响。卵丘细胞经最佳浓度IGF-1(100 ng·mL~(-1))和对照组(0IGF-1)作用30 h后,低温(30℃、25℃)应激8 h,比较RBM3表达水平。评估在低温应激组、100 ng·m L~(-1) IGF-1处理组和100 ng·mL~(-1) IGF-1+RBM3抑制剂处理组,卵丘细胞25℃应激8 h后凋亡水平差异,并从基因和蛋白水平检测3组卵丘细胞中凋亡相关基因Bax和Bcl-2的表达水平。【结果】(1) IGF-1作用卵丘细胞后RBM3基因和蛋白的表达水平显著上升(P0.05),其在100 ng·mL~(-1) IGF-1处理组最高,免疫荧光检测显示100和200 ng·mL~(-1) IGF-1处理组卵丘细胞胞核和细胞质均可检测到RBM3,而0和50 ng·mL~(-1)处理组,RBM3仅定位在细胞质。(2)卵丘细胞经受低温应激时,RBM3的表达水平显著增加,但其在30℃和25℃应激处理组差异不显著;100 ng·m L~(-1) IGF-1作用卵丘细胞30 h后,其再次接受25℃、8 h低温应激,卵丘细胞中RBM3的表达水平显著高于低温应激前未经IGF-1处理卵丘细胞中RBM3的表达水平,且该处理组卵丘细胞胞质和胞核均可检测到RBM3。(3) 25℃应激后,100 ng·mL~(-1)IGF-1处理组卵丘细胞的凋亡率为(15.94±2.03)%,显著低于其在未经IGF-1处理组和100 ng·mL~(-1) IGF-1+RBM3抑制剂处理组中卵丘细胞的凋亡率,两者分别为(25.86±1.09)%和(20.14±2.65)%,在100 ng·mL~(-1) IGF-1处理组Bcl-2的表达水平显著高于其余两个处理组(P0.05),而Bax的表达水平显著低于其余两个处理组(P0.05)。【结论】RBM3参与牦牛卵丘细胞低温应激调控,IGF-1可调控其在低温应激中的表达水平,从而降低低温诱导的卵丘细胞凋亡。本研究为揭示IGF-1和RBM3参与动物机体或细胞免受低温损伤的分子机制提供了关键信息,为体细胞和生殖细胞冷冻技术的提高提供了理论依据。     

IGF-1调控RBM3表达抑制低温应激诱导牦牛卵丘细胞凋亡

【目的】探索动物机体遭受低温应激及细胞冷冻过程中胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor, IGF-1)与RNA结合基序蛋白3(RNA-binding motif protein 3, RBM3)之间的作用关系,及IGF-1参与哺乳动物细胞抑制低温损伤的机制。【方法】体外培养牦牛卵丘细胞,采用实时荧光定量 PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blot, WB )和免疫荧光技术检测不同浓度（0、50、100、200 ng·mL ^-1）IGF-1和低温应激（30℃、25℃）对RBM3表达影响。卵丘细胞经最佳浓度IGF-1(100 ng·mL ^-1)和对照组(0 IGF-1)作用30 h后,低温（30℃、25℃）应激8 h,比较RBM3表达水平。评估在低温应激组、100 ng·mL ^-1 IGF-1处理组和100 ng·mL ^-1 IGF-1+RBM3抑制剂处理组,卵丘细胞25℃应激8 h后凋亡水平差异,并从基因和蛋白水平检测3组卵丘细胞中凋亡相关基因Bax和Bcl-2的表达水平。【结果】 (1) IGF-1作用卵丘细胞后RBM3基因和蛋白的表达水平显著上升 (P<0.05),其在100 ng·mL ^-1 IGF-1处理组最高,免疫荧光检测显示100和200 ng·mL ^-1 IGF-1处理组卵丘细胞胞核和细胞质均可检测到RBM3,而0和50 ng·mL ^-1处理组,RBM3仅定位在细胞质。(2) 卵丘细胞经受低温应激时,RBM3的表达水平显著增加,但其在30℃和25℃应激处理组差异不显著;100 ng·mL ^-1 IGF-1作用卵丘细胞30 h后,其再次接受25℃、8 h低温应激,卵丘细胞中RBM3的表达水平显著高于低温应激前未经IGF-1处理卵丘细胞中RBM3的表达水平,且该处理组卵丘细胞胞质和胞核均可检测到RBM3。(3) 25℃应激后,100 ng·mL ^-1 IGF-1处理组卵丘细胞的凋亡率为(15.94±2.03)%,显著低于其在未经IGF-1处理组和100 ng·mL ^-1 IGF-1+RBM3抑制剂处理组中卵丘细胞的凋亡率,两者分别为(25.86±1.09)%和(20.14±2.65)%,在100 ng·mL ^-1 IGF-1处理组Bcl-2的表达水平显著高于其余两个处理组(P<0.05),而Bax的表达水平显著低于其余两个处理组 (P<0.05)。【结论】RBM3参与牦牛卵丘细胞低温应激调控,IGF-1可调控其在低温应激中的表达水平,从而降低低温诱导的卵丘细胞凋亡。本研究为揭示IGF-1和RBM3参与动物机体或细胞免受低温损伤的分子机制提供了关键信息,为体细胞和生殖细胞冷冻技术的提高提供了理论依据。     

低温诱导淡水白鲳细胞凋亡的研究

为探讨10℃低温导致淡水白鲳尾鳍细胞系CBT死亡的原因及其可能机制.采用CCK-8试剂盒法检测细胞存活率,荧光染料H2DCFDA染色测定细胞内活性氧(ROS)含量,亚二倍体峰和Tunel分析检测细胞凋亡,琼脂糖凝胶电泳进行DNA片段分析,Hoechst33258染色观察凋亡细胞核形态变化,比色法测定乳酸脱氢酶(LDH)释放率.结果表明随CBT细胞受10℃低温作用时间的延长,细胞存活率显著下降,细胞内ROS含量和LDH释放率显著增加(P＜0.01).低温处理3 d的CBT细胞经流式细胞仪检测出现亚二倍体峰,凋亡率为13%.再经32℃复温12 h后,琼脂糖凝胶电泳显示DNA凋亡梯带;Tunel检测,低温处理3、4和5 d的CBT细胞分别有23.49%,27.72%和35.10%发生凋亡.低温处理5 d的CBT细胞核分裂成多个小核,呈现出典型的凋亡小体.因此10℃低温能诱导CBT细胞凋亡.ROS参与了10℃低温致CBT细胞损伤及凋亡过程.     

PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响

【目的】探究蛋白酶体β5亚基(proteasome subunit beta type-5, PSMB5)对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响,为进一步研究蛋白酶体亚基PSMB5在细胞分化和肌肉发育过程中的调控作用提供依据。【方法】利用牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型,模拟牛骨骼肌生长发育过程,首先检测牛骨骼肌卫星细胞分化前后PSMB5的表达变化,采用qRT-PCR法检测PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后基因表达水平的差异,采用Western blotting法检测PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后蛋白表达水平的差异。然后设计合成PSMB5的小干扰RNAsi-RNA-PSMB5 (si-PSMB5),构建PSMB5过表达质粒载体pcDNA3.1-PSMB5(pcDNA-PSMB5),采用(Lipofectamine)3000转染试剂将si-PSMB5和pcDNA-PSMB5转染牛骨骼肌卫星细胞,qRT-PCR法及Western blotting法检测转染效果。最后采用EdU染色的方法检测干扰和过表达PSMB5对牛骨骼肌卫星增殖的影响;进一步对牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,光学显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞肌管形成状态,Western blotting检测分化标志因子肌球蛋白重链(MyHC)蛋白水平的表达变化,分析干扰和过表达PSMB5对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的影响,综合分析PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响。【结果】PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后表达水平存在显著差异,牛骨骼肌卫星细胞诱导分化后PSMB5的mRNA和蛋白表达量均显著高于增殖期(P0.05)。干扰或过表达PSMB5后,牛骨骼肌卫星细胞EdU阳性细胞率与对照组相比,差异均不显著(P0.05)。干扰PSMB5的表达后,细胞分化形成的肌管数量明显少于对照组,分化标志因子MyHC的蛋白表达水平显著低于对照组(P0.05);而过表达PSMB5后,细胞分化形成的肌管数量明显多于对照组,分化标志因子MyHC的蛋白表达水平显著高于对照组(P0.05)。【结论】PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞的增殖没有明显影响,但对牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程具有显著的调控作用。干扰PSMB5表达可以抑制牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化进程,而过表达PSMB5可以促进牛骨骼肌卫星细胞体外成肌分化进程。探明PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖和成肌分化的具体调控作用,为进一步开展PSMB5在牛成肌分化中的调控机制研究奠定了基础。     

山羊MyoG启动子的克隆和活性检测

【目的】肌细胞生成素(myogenin,MyoG) 是生肌调节因子(MRFs)基因家族中唯一能在骨骼肌细胞发育与生长过程中均可表达的调控因子, 在肌肉细胞分化过程中起着中心调控的作用,它正调控着骨骼肌卫星细胞向成熟肌细胞分化的过程,是唯一不可代替的生肌调节因子。MyoG基因在复制、扩增、基因激活、转录、翻译等多级水平上对肌肉发育进行调控。基因转录的起始阶段是机体生长发育因子进行调控的开端,而此阶段调控的实质是通过启动子和上游调控序列的相互作用,调控目的基因的表达。因此克隆MyoG基因的启动子,探讨启动子区域的启动活性,有助于从理论上揭示MyoG基因表达的关键调控位点,同时也有利于揭示肌肉发育调控的相关机理,为治疗人类相关疾病以及改良家畜肉质研究提供实验依据。本研究克隆山羊Myogenin（MyoG）基因的启动子区域,检测其在哺乳动物骨骼肌细胞内的启动活性。【方法】克隆山羊MyoG基因的启动子序列,连入pDsRed2基本骨架构建了以红荧光蛋白基因为标记基因的真核表达载体pDsRed-GoatMyoG(5.3 kb)。表达载体pDsRed-GoatMyoG经酶切和测序鉴定后,分别转染体外培养的绵羊肌卫星细胞、肌管细胞和成纤维细胞,观察红色荧光蛋白表达情况,然后利用实时荧光定量PCR、Western blot和冰冻切片、免疫组化等技术检测细胞转染后标记基因mRNA 和蛋白在体外培养细胞中的的表达活性。pDsRed-GoatMyoG表达载体对小鼠进行肌肉注射,检测GoatMyoG启动子在体内组织中的启动特异性和效率。肌肉注射5 d后,分别取小鼠的注射腿肌肉组织、非注射腿肌肉组织、睾丸组织、肠组织和肝脏组织,通过实时荧光定量 PCR 检测标记基因DsRed在不同组织中的表达情况。【结果】克隆得到的MyoG启动子序列测序正确,载体pDsRed-GoatMyoG经酶切和测序鉴定,证实载体构建成功;转染质粒 pDsRed-GoatMyoG后,肌卫星细胞和肌管细胞在显微镜下均可观察到细胞发红色荧光,成纤维细胞没有红色荧光。通过实时荧光定量PCR检测得出,转基因肌管细胞内GoatMyoG 启动DsRed 基因表达mRNA 的相对量为14.07;通过Western blot技术检测出转基因肌管细胞含有GoatMyoG启动的DsRed蛋白质,在转基因成纤维细胞内没有检测到 DsRed 蛋白质,说明GoatMyoG启动子可在肌肉组织特异性启动外源基因表达。小鼠肌肉注射pDsRed-GoatMyoG质粒后,注射腿肌肉组织内GoatMyoG 启动DsRed 基因转录mRNA 的相对量为212.32,非注射腿肌肉组织内mRNA的相对量为39.76,注射腿肌肉组织和非注射腿肌肉组织内mRNA 的量均是其它组织的1.99倍以上。通过免疫组化技术在注射腿肌肉组织和非注射腿肌肉组织内均可检测到红色荧光蛋白,在睾丸、肠和肝脏内均未检测到DsRed 蛋白。【结论】山羊MyoG启动子可以特异性的在骨骼肌组织驱动外源基因的表达,是一种有效的肌肉特异性启动子。     

蛋鸡热应激与细胞凋亡相关基因表达

为阐明温度对蛋鸡热休克蛋白与细胞凋亡相关基因表达的影响,将90只蛋鸡平均分为3组,分别在25 ℃、30 ℃、35 ℃条件下饲养1周,采用qRT-PCR方法检测心脏和肝脏组织热休克蛋白与细胞凋亡相关基因表达情况。结果显示,35 ℃热应激组蛋鸡心脏和肝脏组织热休克蛋白70(HSP70)mRNA表达水平最高;35 ℃热应激组肝脏组织中细胞色素C氧化酶(CCO)、肿瘤坏死因子凋亡诱导因子配体(TRAIL)和应激活化蛋白激酶(SAPK)mRNA表达量最低,蛋白激酶(PKB)mRNA表达量最高。研究结果表明,温度升高会增加蛋鸡心脏和肝脏中热休克蛋白表达,通过调控细胞凋亡信号转导通路关键基因表达来抑制细胞凋亡,保护细胞免受损伤。     

热应激对鸡胸腺细胞凋亡的影响及其调节机理

18只AA肉鸡于 2 2℃饲养。 30日龄时 ,随机分成 3组 ,分别进行 0 ,5和 10h的 4 1℃高温应激处理。用流式细胞仪检测胸腺细胞DNA含量、细胞凋亡率以及细胞caspase 3和Bcl 2的表达。结果 :应激处理 0 ,5和 10h时 ,(1)DNA合成期 (S期 )细胞比例分别是 2 77% ,3 2 8%和 2 31% ;(2 )胸腺细胞凋亡率分别是 3 99% ,11 15 %和3 31% ;(3)caspase 3表达阳性细胞率分别为 14 2 4 % ,2 7 0 1%和 10 84 % ,Bcl 2表达阳性细胞率分别是 2 0 5 9% ,15 13%和 2 7 92 % ;(4 )应激 5h与 0和 10h的细胞凋亡率、caspase 3和Bcl 2的阳性细胞表达率均有显著差异 (P <0 0 5 ) ;(5 )应激处理鸡的胸腺细胞凋亡率、caspase 3表达阳性细胞率从 0h到 5h逐渐升高 ,以后又逐渐下降。在高温应激过程中 ,胸腺细胞凋亡率与caspase 3表达阳性细胞率呈平行的变化关系 ,而与Bcl 2表达阳性细胞率呈反向变化关系。这些结果均说明 :高温应激能明显影响胸腺细胞凋亡 ,而这种细胞凋亡的变化受caspase 3和Bcl 2表达的调节。     

急性热应激对草鱼肾细胞的影响

将草鱼肾细胞(CIK)在28℃条件下培养24h后,分别置于28(对照)、32、36和40℃的条件下暴露2h,测定不同温度处理组的细胞乳酸脱氢酶(LDH)漏出率、细胞周期的改变、细胞内多泛素化蛋白水平以及caspase-3和bcl-2的表达变化;置于28(对照)、32、36和40℃的条件下暴露12h,测定不同温度处理组的细胞活力。试验结果表明,热应激引起细胞活力显著下降,导致CIK细胞的LDH漏出率显著上升,多泛素化蛋白表达量显著增加,bcl-2的表达量显著下调和caspase-3的表达量显著上调,G0/G1期细胞显著减少。急性热应激可能会引起CIK的细胞膜通透性和蛋白质表达量的变化,从而诱导细胞启动凋亡。     

lncRNA-HZ5对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控作用研究

为探究lncRNA对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化过程的影响,选取前期测序结果中在牛肌卫星细胞成肌分化前后差异表达且表达丰度较高的lncRNA-HZ5进行成肌分化调控研究,利用q RT-PCR技术对其在牛骨骼肌卫星细胞成肌分化前后的表达变化进行检测,然后设计合成lncRNA-HZ5的si RNA,转染牛骨骼肌卫星细胞,抑制lncRNA-HZ5表达,之后将肌卫星细胞进行成肌分化诱导,通过肌管形成状态和MHC表达水平检测分析lncRNA-HZ5表达水平改变对肌卫星细胞成肌分化过程的影响。结果表明:lncRNA-HZ5在成肌分化前后的表达存在显著差异,干扰lncRNA-HZ5表达后的肌卫星细胞经成肌分化诱导,肌管数量及MHC的表达量均显著高于对照组,说明下调lncRNA-HZ5表达可以显著促进肌卫星细胞的成肌分化过程。本研究结果表明,lncRNA-HZ5可以负调控牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。     

PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响

【目的】探究蛋白酶体β5亚基（proteasome subunit beta type-5, PSMB5）对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响,为进一步研究蛋白酶体亚基PSMB5在细胞分化和肌肉发育过程中的调控作用提供依据。【方法】利用牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型,模拟牛骨骼肌生长发育过程,首先检测牛骨骼肌卫星细胞分化前后PSMB5的表达变化,采用qRT-PCR法检测PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后基因表达水平的差异,采用Western blotting 法检测PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后蛋白表达水平的差异。然后设计合成PSMB5的小干扰RNA si-RNA-PSMB5（si-PSMB5）,构建PSMB5过表达质粒载体pcDNA3.1-PSMB5（pcDNA-PSMB5）,采用（Lipofectamine）3000转染试剂将si-PSMB5和pcDNA-PSMB5转染牛骨骼肌卫星细胞,qRT-PCR法及Western blotting法检测转染效果。最后采用EdU染色的方法检测干扰和过表达PSMB5对牛骨骼肌卫星增殖的影响;进一步对牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,光学显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞肌管形成状态,Western blotting检测分化标志因子肌球蛋白重链（MyHC）蛋白水平的表达变化,分析干扰和过表达PSMB5对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的影响,综合分析PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响。【结果】PSMB5在牛骨骼肌卫星细胞分化前后表达水平存在显著差异,牛骨骼肌卫星细胞诱导分化后PSMB5的mRNA和蛋白表达量均显著高于增殖期（P<0.05）。干扰或过表达PSMB5后,牛骨骼肌卫星细胞EdU阳性细胞率与对照组相比,差异均不显著（P>0.05）。干扰PSMB5的表达后,细胞分化形成的肌管数量明显少于对照组,分化标志因子MyHC的蛋白表达水平显著低于对照组（P<0.05）;而过表达PSMB5后,细胞分化形成的肌管数量明显多于对照组,分化标志因子MyHC的蛋白表达水平显著高于对照组（P<0.05）。【结论】PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞的增殖没有明显影响,但对牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程具有显著的调控作用。干扰PSMB5表达可以抑制牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化进程,而过表达PSMB5可以促进牛骨骼肌卫星细胞体外成肌分化进程。探明PSMB5蛋白对牛骨骼肌卫星细胞增殖和成肌分化的具体调控作用,为进一步开展PSMB5在牛成肌分化中的调控机制研究奠定了基础。