冷刺激小鼠脂肪组织差异表达长链非编码RNA的初步研究

脂肪组织主要有白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT)两种类型;WAT储存能量,BAT通过特异性表达解耦联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)消耗能量产热。与BAT不同,WAT具有很强的可塑性,在寒冷刺激下,呈现褐色脂肪表型、获得褐色脂肪的产热活性("褐色化")。根据对冷刺激组(6℃)和对照组(28℃)小鼠的肩胛区褐色脂肪组织(iBAT)和皮下白色脂肪组织(sWAT)的RNA转录组测序分析结果,初步筛选出1个差异明显的长链非编码RNA (lncRNA-6030408B16Rik)。通过qRT-PCR检测lncRNA-6030408B16Rik在野生型小鼠的脾脏、肌肉、肾脏、十二指肠、大脑、肝脏、sWAT和iBAT中的表达;24只雄性C57BL/6野生型小鼠随机分成冷刺激组(6℃)和对照组(28℃),两组小鼠分别在6和28℃环境下处理10 d,分别采集两组的iBAT和sWAT;并分离出生1 d的野生型小鼠褐色前脂肪细胞,诱导分化后,收集0、1、3、5 d的细胞,检测UCP1基因和lncRNA-6030408B16Rik在分化过程中的时空表达。qRT-PCR结果显示iBAT和sWAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量均明显高于其他组织;与对照组相比,冷刺激组iBAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量极显著上调(P<0.01),冷刺激组sWAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量显著上调(P<0.05);前脂肪细胞诱导分化的过程中,lncRNA-6030408B16Rik的表达量呈先上调后下调的趋势。lncRNA-6030408B16Rik在脂肪组织中特异性高表达。lncRNA-6030408B16Rik可能对白色脂肪组织"褐色化"及褐色前脂肪细胞的分化具有重要的调控作用。     

长链非编码RNA及其在畜禽生长调控中的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸、没有编码蛋白能力的RNA,通常被认为是一类异构体RNA。近年来,越来越多的研究表明,lncRNA在许多重要的生物作用及人类疾病发展中起关键作用。lncRNA作为调节因子参与基因表达调控的各个层次,在表观遗传、转录调控及转录后调控等方面有着广泛功能。研究结果已表明,lncRNA表达水平的紊乱与人类各种癌症及其他疾病有很大的关系。作为基因调控网络的调控因子,lncRNA被越来越多的研究者所关注。相较于人类医学,lncRNA在畜禽上的研究尚处于起步阶段。作者对lncRNA的特点、分类、作用机制、研究方法及其在畜禽生长调控方面的研究进展进行了综述,并对其在畜禽养殖中的应用进行了展望,以期为lncRNA在畜禽生长调控方面开展深入研究提供理论基础。     

小鼠棕色脂肪转基因过表达miR-155损坏棕色脂肪细胞的分化

为探究microRNA-155(miR-155)对小鼠棕色脂肪组织分化的影响,收集广泛过表达miR-155的转基因小鼠(RL-m155小鼠)棕色脂肪组织,离体棕色脂肪大体拍照,然后收集部分组织固定、石蜡包埋和切片,并行HE染色,观察棕色脂肪细胞的大小和形态;同时RT-qPCR检测棕色脂肪组织中分化相关基因的表达水平。结果表明,RL-m155小鼠的体重、体型与对照小鼠无显著差异;与对照小鼠相比,RL-m155小鼠棕色脂肪组织中miR-155表达水平显著升高,而棕色脂肪组织体积及棕色脂肪细胞的大小均显著减小;棕色脂肪中特异表达基因(UCP1和SCA-1)、棕色脂肪分化调控因子(BMP2、BMP6、Smad1、Smad5、C/EBPB、MYO10和PTEN)、棕色脂肪分化诱导因子(PPARγ、PGC-1α、BMP2、BMP4、BMP7、BMPR1A和Sirt1)等棕色脂肪分化相关功能基因的mRNA表达水平均显著降低(P<0.05)。表明RL-m155小鼠棕色脂肪组织中miR-155过表达,导致棕色脂肪组织分化受损。     

FNDC5在小鼠老龄化过程脂肪组织中的表达变化

本研究旨在探讨Ⅲ型纤连蛋白域包含蛋白5（type Ⅲ fibronectin domain contains protein 5,FNDC5）在小鼠老龄化过程中脂肪组织中的表达变化,以小鼠老龄化过程中不同发育阶段的健康小鼠为研究对象,通过HE染色、免疫组织化学染色、实时荧光定量PCR和Western blotting等技术研究小鼠老龄化过程中脂肪组织FNDC5的表达以及定位。结果发现,FNDC5在小鼠老龄化过程中各个发育时期的脂肪中均有不同程度的表达并呈现明显的差异性。HE染色发现,随着年龄的增长,脂肪细胞的大小呈现先逐渐增大后萎缩的趋势。免疫组织化学染色发现,FNDC5在幼年小鼠的脂肪组织中表达水平最高,在性成熟的脂肪组织中表达水平次之,老年的脂肪组织中的表达水平低于性成熟时期,体成熟的脂肪组织中表达水平最低。实时荧光定量PCR和Western blotting检测结果也与免疫组织化学染色趋势相符。以上结果表明,FNDC5基因可能在脂肪组织中发挥一定的作用,为研究脂肪代谢以及肥胖相关的疾病提供新思路。     

Expression Changes of FNDC5 in Adipose Tissue During Aging Process in Mice

In order to investigate the expression changes of type Ⅲ fibronectin domain contains protein 5 (FNDC5) in adipose tissue of mice during aging process,healthy mice at different developmental stages were used as research objects.In this experiment,HE staining,immunohistochemical staining,Real-time PCR and Western blotting techniques were used to study the expression and localization of FNDC5 in adipose tissue during aging process.The results showed that FNDC5 was expressed to varying degrees in the fats of all developmental stages in the aging process of mice and showed significant differences.HE staining showed that with age,the size of fat cells gradually increased and then shrank.Immunohistochemical staining showed that the expression level of FNDC5 in adipose tissue of young mice was the highest,followed by that of sexual mature adipose tissue,and that of aged adipose tissue was lower than that of sexual maturation,and the expression level of FNDC5 was the lowest in mature adipose tissue of young mice.Subsequent Real-time PCR and Western blotting results were also consistent with immunohistochemical staining trends.The above results indicated that the FNDC5 gene might play a certain role in adipose tissue,which would provide new ideas for the study of fat metabolism and obesity-related diseases.     

外泌体长链非编码RNA对脂代谢调控机制的研究进展

外泌体（exosomes）是一类由细胞分泌并且可远距离传递生物信息的纳米级胞外囊泡。它通过细胞分泌释放,在体液中传播,最后被其他细胞吞噬以达到传递生物信息的作用。脂类代谢一直是生命科学研究领域的热点,虽然影响脂质代谢的长链非编码RNA（lncRNA）很多,但外泌体中影响脂质代谢的lncRNA研究却相对较少。基于这个原因,对于外泌体源lncRNA的研究就十分必要。作为外泌体所携带的重要遗传物质之一,lncRNA是一类长度 > 200 nt的RNA分子,行使着诸如转录激活、染色质修饰等许多重要的生物功能。文章介绍了外泌体源lncRNA的生物学特点,列举了外泌体源lncRNA通过不同的分子机制来直接或间接的对脂质代谢产生影响的实例,分析了外泌体源lncRNA由于表达异常所导致的脂类代谢疾病,并且举例说明了外泌体源lncRNA作为生物标记的原理,最后对外泌体源lncRNA可作为家畜脂肪沉积生物标记功能的前景做了展望。如果在未来的研究中有更多的外泌体源lncRNA被检出,并足够对脂类代谢异常情况进行标记的话,那么对于预测和调控家畜脂肪沉积无疑会产生积极的意义。     

CRISPR/Cas9技术在动物非编码RNA功能研究中的应用

CRISPR/Cas9系统是一种广泛存在于细菌和古菌中的免疫机制。近年来,已发展为一种快捷高效的基因编辑工具,用于研究编码或非编码RNA的功能。非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA,其可通过多种调控途径在动物的生长发育、疾病免疫等生理或病理过程中发挥重要的生物学功能。CRISPR/Cas9技术可以靶向核酸序列稳定敲除基因,得到敲除小鼠或细胞系,虽然其在非编码RNA功能研究中的使用干扰了邻近基因或宿主基因表达,但该技术的出现为非编码RNA功能机制的探索提供了不同的途径。本文通过简要概述CRISPR/Cas系统的发展和作用原理,并重点介绍CRISPR/Cas9技术在动物miRNA、lncRNA及circRNA功能研究中的应用,以期为相关研究提供参考。     

苏尼特羔羊褐色脂肪鉴定及特征研究

哺乳动物脂肪组织主要可以分为白色脂肪组织和褐色脂肪组织,无论细胞形态还是功能,褐色脂肪与白色脂肪都有较大差别。褐色脂肪在哺乳动物产热以及能量平衡方面发挥着重要作用。为探究绵羊褐色脂肪分布特点,本研究采集了出生1、7和30 d苏尼特羊的肾周、颈部、背部、尾部、胸部、腹股沟和心包脂肪,通过HE染色、透射电镜和免疫组织化学鉴定脂肪组织类型,并通过实时荧光定量PCR和Western blot探究苏尼特羔羊不同日龄以及不同部位褐色脂肪的特点。结果发现,苏尼特羔羊体内存在两种不同类型的脂肪细胞,多室小脂滴的褐色脂肪细胞和空泡状脂滴的白色脂肪细胞。褐色脂肪细胞内有嵴的线粒体较多,并检测到褐色脂肪组织特异性蛋白UCP1的表达。而白色脂肪细胞内很少有带规则嵴的线粒体,不表达UCP1。出生1和7 d时褐色脂肪细胞数量及UCP1表达无显著差异,但出生30 d时明显下降。本研究通过形态学观察和标记基因以及蛋白检测鉴定了苏尼特羔羊的褐色脂肪和白色脂肪,证明了肾周脂肪和尾部脂肪分别是褐色脂肪以及白色脂肪的主要来源部位。出生1和7 d时苏尼特羔羊体内褐色脂肪较多,出生30 d时褐色脂肪的表型变化较大,呈现下降的趋势。本文探究了苏尼特羔羊褐色脂肪的特点,为反刍动物褐色脂肪研究提供了一定的基础。     

长链非编码RNA NEAT1对小鼠精子发生的影响

为研究长链非编码RNA NEAT1对小鼠精子发生的影响,构建针对NEAT1的干扰载体并包装慢病毒,通过将干扰慢病毒注射到成年小鼠睾丸曲细精管和定量PCR,H.＆E.染色等方法观测NEAT1对小鼠精子发生的影响。研究结果表明,NEAT1在睾丸组织和GC-1生殖细胞系中表达;成功构建CD513B-U6-NEAT1干扰载体,利用第三代慢病毒包装系统包装获得干扰慢病毒且干扰效果明显（NEAT1转录本水平下调69%）;慢病毒注射试验结果显示干扰病毒注射组睾丸指数轻微增加,有精子发生的曲细精管比例由97%减少为86%（P〈0.05）,表明小鼠精子发生受到影响,NEAT1具有维持雄性小鼠精子发生的作用。     

高效液相色谱法检测动物脂肪组织中辛硫磷残留量的研究

建立了高效液相色谱法检测动物脂肪组织中辛硫磷残留量的方法.均质后的动物脂肪组织在微波液化后,经乙腈提取,正己烷脱脂,旋转蒸发浓缩后净化,残余物用80％乙腈-水溶解,供高效液相色谱定量(紫外检测器)检测.该方法在浓度0.05 ～2 μg/mL之间呈线性相关,相关系数(R2)为0.9999;在空白脂肪组织样品中添加20(定量限)、200、400、800 μg/kg的辛硫磷,回收率为80％～110％,相对标准偏差(RSD)小于10％.该方法简单快速,灵敏度高,重现性好,适合动物组织中辛硫磷残留量的测定.     

长链非编码RNA及其在医学、家畜方面的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA, LncRNA)是一类转录本长度超过200 nt的RNA分子,没有或少有编码蛋白的能力。LncRNA参与编码基因表达调控的表观遗传机制,能够直接调控靶基因的转录与蛋白的降解等,在基因组印记、转录调控及人类疾病等方面有着广泛功能。作者着重对LncRNA的特点、分类、作用机制及其在医学和家畜方面的研究进展作一综述,最后对LncRNA在家畜方面的研究与应用进行展望。     

3个时期牛肌肉组织中长链非编码RNA表达谱的生物信息学分析

试验旨在分析不同时期牛肌肉组织中长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNAs)的表达谱,并筛选出可能参与肌肉发育过程的相关的lncRNAs。采集3月龄胚胎、6月龄胚胎和9月龄出生个体的肌肉组织RNA样品进行高通量测序,通过生物信息学方法对鉴定到的lncRNAs进行分析筛选,对lncRNAs靶基因和3个时期差异mRNAs进行Veen分析,并对Veen结果进行GO和KEGG富集分析,筛选与肌肉发育相关的lncRNAs及靶标mRNA。结果显示,高通量测序共鉴定到212 851条新的未注释的lncRNAs,其中在不同时期差异表达的有9 913条,分属于基因间型、正义链型、反义链型和双向型4种类型,在各染色体上均有分布,其中正义链型lncRNAs在各个染色体上分布数量最多,分布范围最广。分析其结构发现这些lncRNAs具有开放阅读框短、表达水平低、编码能力弱、分布广、数量大等特征。通过GO和KEGG富集分析,最终筛选出3月龄胚胎、6月龄胚胎和9月龄出生个体肌肉中差异表达并与肌生成有密切关系的55条lncRNAs和38条候选靶标mRNA。本研究不仅提供了3个时期牛肌肉组织中lncRNAs的表达模式,而且通过预测lncRNAs与mRNA的相互作用关系极大地缩小了与牛肌肉发育相关的lncRNAs的研究范围,为揭示牛肌肉发育的功能提供了重要的靶点。     

甜菜碱对瘦素缺陷小鼠肌肉组织中脂质沉积的影响初探

为探究甜菜碱对瘦素缺陷（ob/ob）小鼠肌肉组织中脂质沉积的影响和潜在机制,本研究将12只同批次6周龄雄性、健康、体重差异不超过1 g的ob/ob小鼠随机均分为两组,分别作为试验组和对照组。其中对照组小鼠饮用纯净水,试验组小鼠饮用的纯净水中含1%甜菜碱。1个月后脱颈处死,采集肌肉样本,利用油红O染色、甘油三酯含量测定检测ob/ob小鼠肌肉组织中脂质沉积情况;利用气象色谱-质谱联用系统分析肌肉组织中脂肪酸组成及含量;利用qRT-PCR方法检测肌肉组织中基因表达的变化。结果显示：与对照组相比,1）补饲甜菜碱后ob/ob小鼠的体重增加量、肌肉组织中脂质沉积、禁饲血糖水平显著降低（P<0.05）;2）补饲甜菜碱后,ob/ob小鼠肌肉中脂肪甘油三酯脂肪酶（adipose triacylglyceride lipase,ATGL）、激素敏感性甘油三酯脂肪酶（hormone-sensitive lipase,HSL）以及葡萄糖转运蛋白4（glucose transpoter 4,GLUT4）基因的表达量极显著升高（P<0.01）;3）补饲甜菜碱后,ob/ob小鼠肌肉中饱和脂肪酸（saturated fatty acids,SFA）和多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids,PUFA）含量显著升高（P<0.05）;4）补饲甜菜碱后,ob/ob小鼠肌肉中脂肪酸合成基因：脂肪酸合成酶（fatty acid synthetase,FAS）表达量显著降低（P<0.05）,乙酰辅酶A合成酶（acetyl-CoA synthetase,ACS）表达量无显著性变化（P>0.05）;脂肪酸氧化基因：过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferator activated receptor alpha,PPARα）、酰基辅酶A氧化酶（acyl-CoA oxidase2,ACOX2）、长链酰基辅酶A脱氢酶（long chain acyl-CoA dehydrogenase,ACADL）、脂肪酸转位酶（fatty acid transposase, CD36）表达量极显著升高（P<0.01）。结果表明,ob/ob小鼠补饲甜菜碱后,肌肉组织脂肪酸合成基因表达降低、脂肪酸氧化基因表达升高,同时肌肉组织脂肪酸含量发生改变,最终导致肌肉组织脂质减少。     

非编码RNA及其在畜禽中的应用研究进展

在真核生物基因组转录过程中,除了一些蛋白质编码RNA以外,还有一些不同类型的非编码RNA（non-coding RNA,ncRNA）也参与了复杂生命活动过程的调节。近年来,全转录组测序技术的出现和生物信息学的快速发展极大地促进了人们对ncRNA的研究,ncRNA在生物领域的多个方面具有重要作用,如在人类肿瘤、非肿瘤等方面的疾病治疗,在动物胚胎发育、肌肉生长、脂肪沉积、免疫应答及皮肤毛囊调控等领域都有了很大的进展。作者主要综述了全转录组测序技术、ncRNA分类、主要作用机制和ncRNA在畜禽中的应用,为探究ncRNA在动物中的调控机制提供理论依据。     

非编码RNA及其在畜禽中的应用研究进展

在真核生物基因组转录过程中,除了一些蛋白质编码RNA以外,还有一些不同类型的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)也参与了复杂生命活动过程的调节。近年来,全转录组测序技术的出现和生物信息学的快速发展极大地促进了人们对ncRNA的研究,ncRNA在生物领域的多个方面具有重要作用,如在人类肿瘤、非肿瘤等方面的疾病治疗,在动物胚胎发育、肌肉生长、脂肪沉积、免疫应答及皮肤毛囊调控等领域都有了很大的进展。作者主要综述了全转录组测序技术、ncRNA分类、主要作用机制和ncRNA在畜禽中的应用,为探究ncRNA在动物中的调控机制提供理论依据。     

鸡繁殖性状近交衰退相关lncRNA的筛选

【目的】 筛选与鸡繁殖性状近交衰退相关的长链非编码RNA （long non-coding RNA,lncRNA）,为深入探究lncRNA对鸡繁殖性能近交衰退调控机制提供参考。【方法】 以狼山鸡高、低近交群体为试验素材,通过转录组测序技术分析狼山鸡下丘脑和卵巢中lncRNA表达情况,筛选高、低近交组间差异表达lncRNA,并对其进行顺式调控靶基因预测及功能分析。【结果】 狼山鸡下丘脑和卵巢中共鉴定出4 222个lncRNAs,高、低近交组间比较发现,下丘脑中差异表达lncRNAs 35个,卵巢中差异表达lncRNAs 215个。下丘脑中差异lncRNAs中预测到顺式调控靶基因98个,这些靶基因显著富集于出生或孵化时胚胎发育终止、胚胎心导管发育、视黄酸应答等繁殖相关生物过程（P<0.05）,涉及lncRNA MSTRG.9196.4、MSTRG.9195.2、MSTRG.6254.2以及相应靶基因DNAAF2和FKBP1B等胚胎发育相关基因;卵巢中差异lncRNAs预测到顺式调控靶基因414个,这些靶基因富集到卵母细胞减数分裂、MAPK、叶酸合成等信号通路,包括MSTRG.7683.1、MSTRG.13604.4、MSTRG.16570.1、MSTRG.8330.5、MSTRG.8330.4等神经内分泌调节及配子生成相关的lncRNAs。【结论】 本研究在下丘脑和卵巢中筛选到了一系列鸡胚胎发育及配子生成调控相关差异lncRNAs,这些lncRNAs可作为鸡繁殖性能近交衰退候选lncRNAs,为进一步揭示鸡繁殖性能近交衰退调控机制提供线索。     

香烟烟雾对小白鼠肺部组织结构的影响研究

旨在研究被动吸烟对小白鼠肺部组织结构的影响。对小白鼠进行烟熏处理后,取其肺部组织,制作石蜡切片,进行HE染色,借助显微镜观察小白鼠肺部组织结构的变化。研究结果表明,烟熏后小白鼠肺部出现肺泡扩充,肺泡壁变薄;肺泡隔出现不同程度的组织增生;肺泡囊、肺泡管扩大或受损;细支气管管壁受损,黏膜上皮柱状纤毛细胞数量增多,排列凌乱,管腔内有异物积累,管腔变窄;终末细支气管黏膜皱襞受损严重,管壁增厚。并且通过比较可观察到香烟烟雾对成年小白鼠肺部组织结构的影响变化较幼年小白鼠更明显。由该试验结果可以得出,随着烟熏时间的延长,香烟烟雾中的某些物质会引起小白鼠肺部组织结构发生明显变化,且被动吸烟对成年小鼠肺部组织结构造成的影响较幼年小鼠严重。     

lncRNA在猪流产相关病毒感染中的作用研究进展

猪的繁殖力是决定其生产效率的重要因素,而病毒感染导致的猪流产问题严重影响猪的繁殖效率。了解猪流产相关病毒的致病机制有助于提高猪的繁殖效率,然而大量的研究主要集中在病毒与宿主的蛋白质或基因组DNA上,近年来,长链非编码RNA （long noncoding RNA,lncRNA）从新的视角揭示了病毒与宿主的相互作用,为研究二者之间的互作关系提供了新的途径。lncRNA是一组长度>200 nt的转录本,主要通过与DNA、RNA、染色质和蛋白质互作发挥功能,在某些发育阶段、组织和疾病状态中发生特异性表达,参与机体的多种调控。lncRNA是调控病毒与宿主相互作用的关键因子,在病毒感染宿主后lncRNA发生差异性表达,对应的靶基因富集到炎症和免疫相关的信号通路,参与机体的炎症、免疫和抗病毒反应。深入了解lncRNA在猪流产相关病毒与宿主之间的调控作用,对预防和治疗病毒感染导致的猪流产具有重要意义。作者对lncRNA及其与猪流产相关病毒的关系、宿主lncRNA与病毒的互作及调控通路展开了综述,并对其存在的问题及应用前景进行了展望,以期为猪的抗病育种、猪流产药物的开发和设计及流产类相关疾病的靶点治疗等提供理论依据。     

microRNA调控动物皮下脂肪组织和肌内脂肪沉积的研究进展

脂肪组织是动物机体重要的能量代谢及内分泌器官,选择性的脂肪沉积对动物肉类的感官品质、风味性和加工特性具有至关重要的作用,因此动物不同部位脂肪沉积的特异性调控因子及其作用分子机理备受研究者的关注。microRNA（miRNA）是一类长度为22 nt左右的非编码小RNA,近年来采用组学技术对具有表型差异的脂肪组织和脂肪细胞进行高通量测序,筛选发现了许多差异表达的miRNAs,这些miRNAs可通过与靶基因mRNA相结合发挥生物学功能,对不同部位脂肪沉积调控具有重要作用。鉴于此,本文将从miRNA在动物皮下脂肪组织和肌内脂肪的调控作用等方面进行综述,为后续研究miRNA调控动物脂肪组织沉积的作用及机制提供理论参考和新的思路。