猪原代骨骼肌卫星细胞的快速分离、培养和诱导分化研究

骨骼肌卫星细胞是一种肌源性干细胞，在动物生后的肌肉发育和损伤修复中发挥重要作用，同时与产肉家畜的胴体性状、肉产量和肉品质密切相关。为完善猪骨骼肌卫星细胞的快速、简便分离和培养方法，本研究对比了不同酶、不同消化时间、不同日龄对猪骨骼肌卫星细胞分离和培养的影响。结果显示：不同胶原酶和胰蛋白酶消化能力不同，II型胶原酶和胰蛋白酶的消化能力较强；猪日龄越小越容易获得大量卫星细胞；II型胶原酶消化之后分离培养细胞的Pax7阳性率更高，进一步利用分离的卫星细胞进行成肌诱导分化，成功诱导肌管形成。本实验为建立快速、简便的猪骨骼肌卫星细胞分离培养方法提供了参考。     

骨骼肌卫星细胞的分离和培养

骨骼肌卫星细胞是骨骼肌中位于肌细胞膜和基膜之间的具有增殖分化潜力的肌源性干细胞,负责骨骼肌的生长和骨骼肌的损伤修复。本文对分离和体外骨骼肌降临细胞的方法进行了综述,展望卫星细胞分离和培养方法的改进及应用前景。用适当的方法将卫星细胞从骨骼肌中分离出来进行体外培养,不仅能直接观察其增殖分化的特性,而且可以在排除体内其它类型细胞影响的条件下,对卫星细胞的生理和生化特点进行研究。     

鸡骨骼肌卫星细胞的分离培养与鉴定

旨在建立鸡骨骼肌卫星细胞（muscle satellite cell,MSC）体外分离、培养、纯化、诱导分化及鉴定的方法。选取12胚龄SPF鸡胚,综合松散肌肉纤维和游离纤维基质层细胞等原理,对分离细胞使用的酶以及后续的细胞纯化、诱导分化方法进行优化;并从形态学、细胞分化能力、生长曲线、免疫荧光、RT-PCR等方面对MSC进行鉴定,从而提出一种鸡骨骼肌卫星细胞的混合酶消化分离培养方法。结果表明,刚分离纯化后的细胞折光性强,24 h贴壁展开后呈纺锤状;待诱导分化后能形成排列整齐的多核肌管;CCK-8测定细胞生长曲线呈典型的“S”型;优化后,细胞存活率为（90.82±1.294）%,细胞纯度为（90.44±1.264）%;免疫荧光检测标志性基因Pax7、Desmin表达阳性;RT-PCR检测标志性基因Pax7、MyHC、MyoD1呈阳性;并且分化前标志性基因Pax7表达量是分化后的1.705倍,分化后期标志性基因MyHC表达量是分化前的13.073倍。该试验建立了一种快速简便的鸡骨骼肌卫星细胞的体外培养方法,为研究鸡骨骼肌细胞生物学机制、肉鸡品种优化、细胞移植修复提供良好的细胞模型。     

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。     

小鼠胚胎干细胞向骨骼肌细胞分化的研究进展

近年来,胚胎干细胞的应用越来越广泛,在体外将小鼠胚胎干细胞诱导分化为肌肉细胞,并且利用这些分化得来的肌肉细胞治疗肌肉退行性疾病,一直是胚胎干细胞研究领域的热点,而胚胎干细胞的分化机制更是其中的难点。目前,用于诱导小鼠胚胎干细胞分化为骨骼肌细胞的方法很多,但分化的效率并不是很高,所以研究胚胎干细胞向骨骼肌细胞方向分化的机制显得尤为重要。文章仅就最近几年对小鼠胚胎干细胞向骨骼肌细胞方向分化的一些方法及其机制作一综述。     

干扰lnc721对牛骨骼肌卫星细胞增殖与分化的影响

【目的】 探究对牛骨骼肌发育具有调控作用的长链非编码RNA （long non-coding RNA,lncRNA）,研究其在牛骨骼肌卫星细胞增殖期和分化期的表达量变化,为牛肌肉发育相关机制方面的研究提供参考依据。【方法】 选取实验室前期高通量测序获得的1条lncRNA （lnc721）,通过NCBI数据库和CPC网站分析其生物学信息并预测其编码能力,通过核质分离试验确定其亚细胞定位。设计并合成lnc721的siRNA转染牛骨骼肌卫星细胞,通过成熟的体外成肌细胞诱导分化模型培养牛骨骼肌卫星细胞并进行诱导分化。分别采用EdU试验、实时荧光定量PCR和Western blotting分析lnc721在细胞发育不同时期表达量的变化情况。【结果】 lnc721位于牛全基因组的18号染色体上,其蛋白编码能力为―1.33129,主要定位于细胞质内。在干扰lnc721表达量后发现,EdU阳性细胞比率极显著上升,细胞增殖标志因子Pax7和Ki-67基因的mRNA表达水平极显著上调（P<0.01）;Western blotting结果进一步证明,干扰lnc721后极显著促进了Pax7蛋白的表达（P<0.01）,在细胞分化期干扰lnc721表达后,细胞分化标志因子MyHC基因的mRNA和蛋白表达水平均极显著下调（P<0.01）。【结论】 干扰lnc721表达可促进牛骨骼肌卫星细胞的增殖并抑制成肌分化进程。     

猪lncRNA TCONS_00791383对骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

为了探究lncRNA TCONS_00791383对猪骨骼肌卫星细胞增殖和分化的影响。本研究利用qRT-PCR技术检测出生7 d内大白仔猪6种组织（心、脾、肺、肾、背肌和腿肌）以及猪骨骼肌卫星细胞增殖分化前后TCONS_00791383的表达水平；通过设计反义核苷酸（antisense oligonucleotides，ASO）片段在猪骨骼肌卫星细胞中对TCONS_00791383进行敲低，检测敲低TCONS_00791383之后增殖分化标志基因的表达量变化；通过trans （co-expression）对TCONS_00791383进行靶基因预测，使用DAVID对其进行GO富集和KEGG通路分析。结果显示，TCONS_00791383在猪心脏中表达量最高，在脾和肾组织中不表达。在骨骼肌卫星细胞从增殖到分化的过程中，TCONS_00791383的表达量逐渐上升，且在分化后30 h表达量达到最高。在使用ASO片段敲低TCONS_00791383之后，与对照组相比，在分化24 h，增殖标志基因Pax3、Pax7表达量显著或极显著降低（P<0.05，P<0.01），分化标志基因MyoG表达量极显著降低（P<0.01），在分化48 h，增殖标志基因Pax3表达量极显著降低（P<0.01），Pax7表达量显著降低（P<0.05），分化标志基因MyHC表达量显著降低（P<0.05）。预测得到的相关靶基因富集到AMPK、ATP等多个与骨骼肌卫星细胞增殖和分化过程相关的重要信号通路。本研究表明，lncRNA TCONS_00791383可能促进猪骨骼肌卫星细胞的增殖和分化。     

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。     

牛骨骼肌卫星细胞的分离培养及诱导分化方法的建立

为了给牛骨骼肌卫星细胞的分离培养及诱导分化方法及进一步揭示肌肉分化的机理及转基因肉牛的研究提供重要帮助,试验以新生胎牛的骨骼肌为试验材料,分别采用胶原酶Ⅰ和胶原酶Ⅺ与胰蛋白酶结合对其进行消化,并通过差速贴壁法对骨骼肌卫星细胞进行分离纯化,同时采用免疫荧光染色、RT-PCR、Western-blot法对骨骼肌卫星细胞进行鉴定。结果表明:研究成功获得了大量的牛骨骼肌卫星细胞;该细胞的标志性分子的mRNA及其蛋白表达的纯度在98%以上;细胞生长状态良好,可稳定传至90代并保持旺盛的增殖活力;细胞分化效率高,2%的马血清能够诱导细胞分化使其融合形成多核肌管,数量众多的肌管可自发融合为更粗的肌管,并可观察到其具有收缩现象。     

干扰lnc4351对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响

为探究长链非编码RNA(lncRNA)对牛骨骼肌卫星细胞增殖及分化的影响,本研究以牛骨骼肌卫星细胞及已建立的体外成肌诱导分化模型为基础,以前期高通量测序获得的牛骨骼肌卫星细胞分化前后表达差异倍数较大的一个预测lncRNA为靶标,对其进行生物信息学分析及亚细胞定位,命名为lnc4351。设计合成lnc4351的siRNA,转染牛骨骼肌卫星细胞,采用EdU染色的方法检测干扰lnc4351对细胞增殖的影响;对转染siRNA的牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,观察肌管的形成状态,同时采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测分化标志因子MyoG和MHC基因的mRNA及蛋白水平的表达变化,研究干扰lnc4351对细胞分化的影响。结果显示,lnc4351位于牛的14号染色体,不具有蛋白编码潜能,是一个未报道过的lncRNA,在牛骨骼肌卫星细胞的细胞质和细胞核内均有分布,主要存在于细胞核;干扰lnc4351表达后,EdU阳性细胞比率显著下降(P<0.05),说明下调lnc4351表达显著抑制了牛骨骼肌卫星细胞的增殖;下调lnc4351表达后肌卫星细胞经诱导分化产生的肌管量呈现增多趋势,分化标志因子MyoG和MHC的蛋白水平显著或极显著上调(P<0.05;P<0.01),说明干扰lnc4351能够促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。本研究结果表明,干扰lnc4351表达可以抑制牛骨骼肌卫星细胞的增殖并促进其成肌分化过程,为进一步开展lncRNA对牛骨骼肌发育的调控机制及肌肉发育相关研究提供参考。     

多浪绵羊骨骼肌卫星细胞的分离培养、鉴定及成肌诱导分化

为了在体外细胞水平模拟多浪绵羊肌肉生长发育过程,本研究以多浪绵羊为试验动物,采用胶原酶和胰酶两步酶消化法分离多浪绵羊骨骼肌卫星细胞（satellite cells,SCs）,并利用差速贴壁的方法纯化分离得到的SCs。利用免疫荧光技术检测SCs标记基因Desmin、Pax7和MyoD1的表达情况,鉴定分离得到的SCs。采用血清撤离的方法诱导SCs向成肌方向分化。通过显微镜观察和成肌分化标记基因肌球蛋白重链（myosin heavy chain,MHC）的免疫荧光,检测肌管的形成情况。通过对SCs标记基因Desmin、Pax7和MyoD1的免疫荧光鉴定,确认本研究成功分离得到多浪绵羊SCs。采用血清撤离的方法诱导SCs成肌分化,显微镜观察和MHC免疫荧光可以明显观察和检测到肌管的形成。本研究对多浪绵羊SCs成功地进行了分离和鉴定,并建立了体外培养条件下多浪绵羊SCs的成肌诱导分化。     

UBE2L3对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

将分离的牛骨骼肌卫星细胞(BSMSCs)进行体外培养,首先检测泛素结合酶UBE2L3在BSMSCs增殖分化过程中mRNA以及蛋白表达水平的变化.设计UBE2L3的3个干扰RNA(si-UBE2 L3-1、si-UBE2L3-2、si-UBE2L3-3),对干扰效果进行筛选.构建UBE2L3过表达质粒载体pcDNA3.1...     

干扰DHX9对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响

为研究天冬氨酸-谷氨酸-丙氨酸-组氨酸盒解旋酶9 (DEAH (Asp-Glu-Ala-His)-box helicase 9,DHX9)对牛骨骼肌细胞增殖与分化的影响,利用已经建立的牛骨骼肌卫星细胞体外成肌分化模型,设计合成DHX9的si-RNA,采用荧光定量PCR和Western blot技术检测DHX9基因在成肌...     

干扰核心蛋白聚糖对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

为探究肌肉生长抑制素(MSTN)对牛骨骼肌生长发育的作用机制,本研究以前期MSTN^+/-蒙古牛与野生蒙古牛腿臀肌肌肉组织定量蛋白质组学与磷酸化蛋白质组学筛选获得的表达差异倍数较大的核心蛋白聚糖(DCN)为靶标,以实验室前期分离培养的牛骨骼肌卫星细胞及建立的体外诱导成肌分化模型为对象,通过对设计合成的3个DCN siRNA干扰效果的筛选,将干扰效果最显著的si-DCN-2(si-DCN)转染牛骨骼肌卫星细胞。采用实时荧光定量PCR和Western blotting方法检测增殖期(GM)牛骨骼肌卫星细胞中增殖标志因子Pax7和MyoD的mRNA水平及蛋白水平的表达变化,以及使用EdU染色的方法检测干扰DCN对细胞增殖的影响。对转染DCN siRNA的牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,通过显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞分化第3天(DM3)的肌管形成状态,同时采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测分化标志因子MyoG和MyHC的mRNA水平及蛋白水平的表达变化,并对DM3期肌管MyHC进行免疫荧光染色,以研究干扰DCN对细胞分化的影响。结果显示,干扰DCN表达后,增殖期牛骨骼肌卫星细胞中Pax7和MyoD的mRNA水平及蛋白水平都显著或极显著上调(P<0.05;P<0.01),且EdU阳性细胞率显著增加(P<0.05),表明干扰DCN表达显著促进了牛骨骼肌卫星细胞的增殖。干扰DCN表达后,牛骨骼肌卫星细胞分化第3天诱导形成的肌管直径呈现增大趋势,检测成肌分化标志因子MyoG在mRNA和蛋白水平的表达分别极显著和显著高于对照组(P<0.01;P<0.05),MyHC在mRNA水平显著降低(P<0.05),但在蛋白水平上极显著升高(P<0.01),免疫荧光结果显示,下调DCN后肌管融合指数显著高于对照组(P<0.05),说明干扰DCN表达能够促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。本研究结果表明,干扰DCN可以显著促进牛骨骼肌卫星细胞的增殖和成肌分化过程。研究结果为进一步开展MSTN对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控机制研究奠定了基础。     

过表达MyBPC1对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

旨在探究肌球蛋白结合蛋白C1（myosin binding protein C1,MyBPC1）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MyBPC1在细胞分化和肌肉发育过程中的调控作用提供依据。本研究利用西门塔尔胎牛原代牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型模拟牛骨骼肌的生长发育过程。采用qRT-PCR和Western blot检测MyBPC1的细胞时序表达谱。试验分为两组。在RNA水平每组4个重复,每个重复20 μL;在蛋白水平每组3个重复,每个重复15 μg。采用qRT-PCR和Western blot检测牛骨骼肌卫星细胞转染MyBPC1的过表达效果,并进一步检测细胞增殖期标志因子Pax7、Ki67以及细胞分化期标志因子MyHC、MyOG的表达变化情况,观察牛骨骼肌卫星细胞肌管形成状态。结果,MyBPC1在牛骨骼肌卫星细胞分化前后表达水平存在极显著差异,牛骨骼肌卫星细胞诱导分化后MyBPC1的mRNA和蛋白表达量均极显著高于增殖期（P<0.01）。过表达MyBPC1后,细胞分化形成的肌管数量明显多于对照组,增殖标志因子Pax7的mRNA水平和蛋白表达水平无显著差异,分化标志因子MyHC的mRNA水平和蛋白表达水平极显著高于对照组（P<0.01）。过表达MyBPC1可以促进牛骨骼肌卫星细胞体外成肌分化,为进一步开展MyBPC1对牛骨骼肌卫星细胞的调控机制奠定基础。     

干扰核心蛋白聚糖对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

为探究肌肉生长抑制素（MSTN）对牛骨骼肌生长发育的作用机制,本研究以前期MSTN^+/-蒙古牛与野生蒙古牛腿臀肌肌肉组织定量蛋白质组学与磷酸化蛋白质组学筛选获得的表达差异倍数较大的核心蛋白聚糖（DCN）为靶标,以实验室前期分离培养的牛骨骼肌卫星细胞及建立的体外诱导成肌分化模型为对象,通过对设计合成的3个DCN siRNA干扰效果的筛选,将干扰效果最显著的si-DCN-2（si-DCN）转染牛骨骼肌卫星细胞。采用实时荧光定量PCR和Western blotting方法检测增殖期（GM）牛骨骼肌卫星细胞中增殖标志因子Pax7和MyoD的mRNA水平及蛋白水平的表达变化,以及使用EdU染色的方法检测干扰DCN对细胞增殖的影响。对转染DCN siRNA的牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,通过显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞分化第3天（DM3）的肌管形成状态,同时采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测分化标志因子MyoG和MyHC的mRNA水平及蛋白水平的表达变化,并对DM3期肌管MyHC进行免疫荧光染色,以研究干扰DCN对细胞分化的影响。结果显示,干扰DCN表达后,增殖期牛骨骼肌卫星细胞中Pax7和MyoD的mRNA水平及蛋白水平都显著或极显著上调（P<0.05;P<0.01）,且EdU阳性细胞率显著增加（P<0.05）,表明干扰DCN表达显著促进了牛骨骼肌卫星细胞的增殖。干扰DCN表达后,牛骨骼肌卫星细胞分化第3天诱导形成的肌管直径呈现增大趋势,检测成肌分化标志因子MyoG在mRNA和蛋白水平的表达分别极显著和显著高于对照组（P<0.01;P<0.05）,MyHC在mRNA水平显著降低（P<0.05）,但在蛋白水平上极显著升高（P<0.01）,免疫荧光结果显示,下调DCN后肌管融合指数显著高于对照组（P<0.05）,说明干扰DCN表达能够促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。本研究结果表明,干扰DCN可以显著促进牛骨骼肌卫星细胞的增殖和成肌分化过程。研究结果为进一步开展MSTN对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控机制研究奠定了基础。     

干扰MSTN对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

为研究肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响,本试验以牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型为对象,以前期设计合成3个干扰RNA（si-MSTN-1、si-MSTN-2、si-MSTN-3）并对其进行干扰效果筛选为基础,将干扰效果极显著的si-MSTN-2（si-MSTN）转染牛骨骼肌卫星细胞,通过EdU染色法检测干扰MSTN对牛骨骼肌卫星细胞增殖的影响;进一步对干扰MSTN的牛骨骼肌卫星细胞进行体外成肌诱导分化,通过肌管形成状态和分化标志因子综合分析干扰MSTN对牛骨骼肌卫星细胞分化的影响：首先通过显微镜观察牛骨骼肌卫星细胞分化时期的肌管形成状态,然后利用实时荧光定量PCR和Western blotting技术检测牛骨骼肌卫星细胞分化标志因子MyoG和MyHC在mRNA和蛋白水平的表达情况。结果显示,干扰MSTN后,牛骨骼肌卫星细胞中EdU阳性细胞率极显著增加（P < 0.01）,说明下调MSTN表达极显著促进了牛骨骼肌卫星细胞的增殖;牛骨骼肌卫星细胞诱导分化后形成的肌管数量和直径均呈现增大趋势,牛骨骼肌卫星细胞成肌分化标志因子MyHC在mRNA和蛋白水平的表达均极显著高于对照组（P < 0.01）,说明下调MSTN表达能够促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。本研究结果表明,干扰MSTN可以显著促进牛骨骼肌卫星细胞的增殖及成肌分化过程。本试验结果为进一步开展MSTN对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控机制研究提供了参考。     

哈萨克羊骨骼肌卫星细胞的分离培养及鉴定

为了建立可稳定传代的哈萨克羊骨骼肌卫星细胞培养体系,以90日龄的哈萨克羊胎羊后腿肌为试验材料,采用酶消化法(胶原酶与胰蛋白酶)对绵羊骨骼肌卫星细胞进行分离,差速贴壁法对细胞纯化;对得到的骨骼肌卫星细胞进行形态学鉴定;使用Pax7特异性标志蛋白进行免疫荧光鉴定。经过免疫荧光染色的Pax7基因的免疫阳性产物,呈明显的绿荧光,分布于细胞质中。本研究成功从哈萨克胎羊中分离出了具有良好增殖分化能力且便于传代的骨骼肌卫星细胞,为研究调控哈萨克羊肌肉生长发育的分子机制,为完善哈萨克羊肉品质的研究提供基础。