全反式视黄酸对3T3-L1前脂肪细胞分化及PPARγ和C/EBPα mRNA表达的影响

本研究旨在探讨全反式视黄酸(all trans retinoic acid,ATRA)对3T3-L1前脂肪细胞分化的影响及其机制。培养3T3-L1前脂肪细胞,分别设置对照组以及10-9、10-8、10-7、10-6和10-5 mol/L ATRA的处理组,油红O染色观察3T3-L1前脂肪细胞分化的形态变化;油红O染色提取法分析不同浓度ATRA对3T3-L1前脂肪细胞分化的影响;Real-time PCR技术检测脂肪细胞分化相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptor,PPARγ)、CCAAT/增强子结合蛋白α(CCAAT/enhancer binding proteinα,C/EBPα)mRNA水平的表达。结果表明:10-7、10-6和10-5 mol/L的ATRA抑制3T3-L1前体脂肪细胞的分化(P0.01),而10-9和10-8 mol/L的ATRA对3T3-L1前体脂肪细胞分化没有显著影响(P0.05)。10-5 mol/L的ATRA处理的前脂肪细胞,分化相关基因PPARγ和C/EBPαmRNA的表达减少,与空白对照组比较差异有统计学意义(P0.01)。结果显示,高浓度的ATRA可以抑制3T3-L1前脂肪细胞分化,减少脂肪细胞分化过程中脂质的堆积,机制可能与其抑制脂肪细胞分化相关基因PPARγ和C/EBPαmRNA表达有关。     

葛根素对Akt通路调控3T3-L1脂肪细胞分化的影响

为了研究葛根素(puerarin)对3T3-L1前体脂肪细胞分化的影响,探索其在成脂分化过程中的潜在作用机制,试验在脂肪形成过程中将0、10、50μmol/L葛根素加入到诱导分化培养基中诱导分化,分别通过油红O染色法及甘油三酯酶法检测葛根素对3T3-L1脂肪细胞的脂滴积累、甘油三酯的影响;采用实时荧光定量PCR检测脂肪细胞中CCAAT-增强子结合蛋白α(C/EBPα)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的mRNA表达量,Western blotting检测脂肪形成相关转录因子及Akt信号通路的蛋白水平的表达量。结果表明,10μmol/L葛根素极显著增加了成熟脂肪细胞中脂滴和甘油三酯(TG)的积聚,极显著促进了脂肪形成相关转录因子C/EBPα和PPARγ的mRNA和蛋白水平的表达量(P0.01)。进一步研究发现,与对照组相比,葛根素的刺激可增强Akt信号通路Ser473蛋白的磷酸化表达水平,表明葛根素对成脂分化过程的促进作用很大程度上是通过Akt信号通路的磷酸化来实现的。综上所述,葛根素能够促进3T3-L1前体脂肪细胞的分化,改善胰岛素敏感性,其作用机制与激活Akt信号通路Ser473位点的磷酸化水平有关。本试验结果可为研究胰岛素的效应机制提供新见解,为胰岛素抵抗相关疾病的治疗提供新思路。     

miR-140-5p对前脂肪细胞3T3-L1成脂分化的机制研究

【目的】研究miR-140-5p在前脂肪细胞(3T3-L1)成脂分化过程中的功能及其作用机制。【方法】待3T3-L1细胞汇合度达100%时诱导其成脂分化,收集分化第―1(诱导分化前1 d)、0、1、2、3、5、7天的细胞,用实时荧光定量PCR检测miR-140-5p相对表达量;将miR-140-5p mimics、NC转染3T3-L1细胞并诱导成脂分化,油红O染色观察脂滴形成情况,实时荧光定量PCR检测成脂标志基因CAAT增强子结合蛋白β(C/EBPβ)、CAAT增强子结合蛋白δ(C/EBPδ)与过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)相对表达量;利用miRandn和TargetScan在线网站预测miR-140-5p的靶基因;通过对比序列差异分析P300/CBP相关因子(PCAF)的3′-UTR序列中与miR-140-5p的结合位点序列在小鼠、人等不同物种间的序列保守性。将miR-140-5p mimics、inhibitor、NC转染3T3-L1细胞并诱导成脂分化,实时荧光定量PCR检测miR-140-5p、PCAF相对表达量,Western blotting检测PCAF蛋白水平...     

miR-137-3p靶向MAX基因对前脂肪细胞3T3-L1成脂分化的影响

【目的】研究miR-137-3p在前脂肪细胞(3T3-L1)分化过程中的功能及作用机制。【方法】收集诱导分化第0、2、4、6和8天的3T3-L1细胞,利用实时荧光定量PCR检测miR-137-3p相对表达量;将miR-137-3p的模拟物(mimics)、抑制物(inhibitor)和阴性对照(NC)分别转染3T3-L1细胞并诱导成脂分化,油红O染色观察脂滴形成情况,利用实时荧光定量PCR检测成脂标志基因CAAT增强子结合蛋白α(C/EBPα)、C/EBPβ、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和脂肪酸结合蛋白4(FABP4)相对表达量,用Western blotting检测C/EBPβ、PPARγ和FABP4蛋白表达水平;利用TargetScan在线网站预测miR-137-3p的靶基因,比对候选靶基因3′-UTR区与miR-137-3p结合位点在不同物种间的序列保守性。分别将miR-137-3p mimics、NC与3′-UTR-WT和3′-UTR-Mut载体共转染HEK293T细胞,利用双荧光素酶报告试验检测miR-137-3p与MYC相关因子X(MAX)基因的靶向关系。将s...     

miR-26a-5p对3T3-L1前脂肪细胞增殖和分化的影响

分别将miR-26a-5p mimic和inhibitor成功转染至3T3-L1前脂肪细胞,使miR-26a-5p过表达和功能缺失。采用CCK-8和流式细胞术检测细胞活力及细胞周期,实时qPCR和Western blot技术分别检测细胞周期G1期标志基因CyclinD1和CDK4及成脂标志基因FABP4和C/EBPα的表达,油红O染色检测甘油三酯含量变化。结果显示:过表达miR-26a-5p显著降低3T3-L1前脂肪细胞的活力并导致其G1期阻滞;与对照组相比,miR-26a-5p mimic组CyclinD1和CDK4的mRNA和蛋白水平表达显著下调而FABP4和C/EBPα的mRNA和蛋白水平表达显著上调,甘油三酯积累增加;当抑制其表达后出现与之完全相反的结果。结果表明:miR-26a-5p显著抑制3T3-L1前脂肪细胞增殖并促进其成脂分化。     

牛肌内前体脂肪细胞的分离培养及分化相关基因的表达规律研究

旨在建立肉牛肌内前体脂肪细胞的体外培养体系,从细胞和分子水平探索肉牛肌内脂肪组织增殖和分化的生物学特征。采集成年牛背最长肌,分离肌内脂肪组织,采用Ⅰ型胶原酶分离获得前体脂肪细胞,进行前体脂肪细胞的原代和传代培养,并对其进行形态学观察、生长曲线测定、油红O染色鉴定及脂质含量的测定,且采用实时荧光定量RT-PCR的方法检测脂肪细胞分化关键基因PPARγ、C/EBPα、FABP4、ADIPOQ、ATGL、HSL、LPL mRNA在牛肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达。结果:分离的牛原代前体脂肪细胞约6 h开始贴壁,贴壁的细胞呈小梭形或不规则的三角形,经传代后成分均一,贴壁良好,呈成纤维细胞样形态,第5~11天细胞进入指数生长期,细胞生长曲线近似S形;诱导培养第8天细胞充脂率高,油红O染色呈红色,细胞内脂质含量显著高于未诱导组,具有前体脂肪细胞的典型特征;PPARγ、C/EBPα、FABP4、ADIPOQ和ATGL的表达量随着分化过程增强,HSL的表达量随着分化过程逐渐降低,而LPL的表达量在分化早期逐渐升高,分化后期逐渐下降。综上,本研究成功建立了牛肌内前体脂肪细胞的培养方法和诱导分化方法,揭示了分化关键基因在此过程中的表达规律,为进一步研究肉牛肌内脂肪沉积和改善肉品质奠定基础。     

葛根素对Akt通路调控3T3-L1脂肪细胞分化的影响

为了研究葛根素（puerarin）对3T3-L1前体脂肪细胞分化的影响,探索其在成脂分化过程中的潜在作用机制,试验在脂肪形成过程中将0、10、50 μmol/L葛根素加入到诱导分化培养基中诱导分化,分别通过油红O染色法及甘油三酯酶法检测葛根素对3T3-L1脂肪细胞的脂滴积累、甘油三酯的影响;采用实时荧光定量PCR检测脂肪细胞中CCAAT-增强子结合蛋白α（C/EBPα）和过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）的mRNA表达量,Western blotting检测脂肪形成相关转录因子及Akt信号通路的蛋白水平的表达量。结果表明,10 μmol/L葛根素极显著增加了成熟脂肪细胞中脂滴和甘油三酯（TG）的积聚,极显著促进了脂肪形成相关转录因子C/EBPα和PPARγ的mRNA和蛋白水平的表达量（P<0.01）。进一步研究发现,与对照组相比,葛根素的刺激可增强Akt信号通路Ser473蛋白的磷酸化表达水平,表明葛根素对成脂分化过程的促进作用很大程度上是通过Akt信号通路的磷酸化来实现的。综上所述,葛根素能够促进3T3-L1前体脂肪细胞的分化,改善胰岛素敏感性,其作用机制与激活Akt信号通路Ser473位点的磷酸化水平有关。本试验结果可为研究胰岛素的效应机制提供新见解,为胰岛素抵抗相关疾病的治疗提供新思路。     

脂肪沉积相关的miRNA在3T3-L1前体脂肪细胞分化过程中的表达模式

miRNA是一类广泛存在于动植物中的内源性单链非编码RNA,长20~25 nt,通过与特异的靶mRNA结合在转录后水平调控基因表达。脂肪细胞是由前脂肪细胞分化并聚集脂滴形成,多种成脂基因参与其中。本实验旨在研究2个miRNA在分化后的3T3-L1脂肪细胞中表达量的变化,为进一步研究miRNA对脂肪细胞的调控打下基础。本试验使用"鸡尾酒"法诱导3T3-L1分化,在诱导细胞分化后0 d、2 d、4 d、6 d、8 d分别观察细胞形态并进行油红-O染色,同时采用q-PCR技术对3T3-L1细胞分化后5个时间点中的miR-103、miR-21进行相对定量,从而找出这些miRNA在3T3-L1前脂肪细胞分化中的动态变化。实验结果表明:随着诱导分化时间的增加,3T3-L1细胞逐渐由梭形变成圆形,且胞内出现脂环,说明细胞诱导分化成功;其次miRNA在脂肪细胞分化过程中表达量有不同程度的差异,miR-103表达量为先升高后降低,整体呈上升趋势;miR-21表达量为先急剧升高,后缓慢上升,也就是说这些miRNA对脂肪细胞的分化起到调控作用。     

microRNA-425-5p对3T3-L1前体脂肪细胞增殖、分化的影响

为了探究miR-425-5p对小鼠3T3-L1前体脂肪细胞增殖、分化的影响效应,本试验采用实时荧光定量PCR检测miR-425-5p组织和细胞表达水平;运用CCK8、EdU、油红染色、甘油三酯含量分析等分别检测miR-425-5p对前体脂肪细胞增殖、分化的影响;利用生物信息学软件和双荧光素酶报告试验分别预测、验证miR-425-5p调控前体脂肪细胞分化的靶基因。结果表明,miR-425-5p在肥胖小鼠脂肪组织中低表达,在前体脂肪细胞增殖、分化过程中动态表达;与阴性对照相比,过表达miR-425-5p可促进前体脂肪细胞增殖,抑制脂肪细胞分化标志基因(PPARγ、C/EBPα、FAS等)表达,减少脂滴和甘油三酯积累;抑制miR-425-5p表达可抑制前体脂肪细胞增殖,阻止前体脂肪细胞诱导分化。在前体脂肪细胞分化过程中,过表达或抑制miR-425-5p可分别抑制或促进IGF1基因表达;与阴性对照相比,过表达miR-425-5p可抑制IGF1基因3′-UTR荧光活性,而突变miR-425-5p种子序列与IGF1基因3′-UTR的绑定位点可解除该抑制效果。综上所述,miR-425-5p可促进3T3-L1前体脂肪细胞增殖,并可直接靶向IGF1负向调控其分化。     

microRNA-425-5p对3T3-L1前体脂肪细胞增殖、分化的影响

为了探究miR-425-5p对小鼠3T3-L1前体脂肪细胞增殖、分化的影响效应,本试验采用实时荧光定量PCR检测miR-425-5p组织和细胞表达水平;运用CCK8、EdU、油红染色、甘油三酯含量分析等分别检测miR-425-5p对前体脂肪细胞增殖、分化的影响;利用生物信息学软件和双荧光素酶报告试验分别预测、验证miR-425-5p调控前体脂肪细胞分化的靶基因。结果表明,miR-425-5p在肥胖小鼠脂肪组织中低表达,在前体脂肪细胞增殖、分化过程中动态表达;与阴性对照相比,过表达miR-425-5p可促进前体脂肪细胞增殖,抑制脂肪细胞分化标志基因(PPARγ、C/EBPα、FAS等)表达,减少脂滴和甘油三酯积累;抑制miR-425-5p表达可抑制前体脂肪细胞增殖,阻止前体脂肪细胞诱导分化。在前体脂肪细胞分化过程中,过表达或抑制miR-425-5p可分别抑制或促进IGF1基因表达;与阴性对照相比,过表达miR-425-5p可抑制IGF1基因3′-UTR荧光活性,而突变miR-425-5p种子序列与IGF1基因3′-UTR的绑定位点可解除该抑制效果。综上所述,miR-425-5p可促进3T3-L1前体脂肪细胞增殖,并可直接靶向IGF1负向调控其分化。     

牛ACOX1基因过表达载体构建及对脂肪沉积的初步研究

实验旨在阐明牛酰基辅酶A氧化酶1(Acyl-Co A Oxidase 1,ACOX1)在肌内脂肪沉积过程中的作用,为优质肉牛品种培育提供理论依据。首先扩增牛ACOX1基因的CDS序列,构建ACOX1基因的过表达载体,然后将过表达载体转染3T3-L1细胞,利用油红O染色技术检测脂滴沉积情况,利用荧光定量PCR、Western blotting技术检测成脂分化基因PPARγ及C/EBPα的表达量。BLAST分析及酶切鉴定结果显示,成功构建了牛ACOX1基因的过表达载体;油红O结果表明,过表达ACOX1基因抑制了3T3-L1细胞的脂滴沉积;荧光定量PCR及Western blotting结果表明,过表达ACOX1基因显著性抑制了C/EBPα的表达量而对PPARγ的表达量无显著性影响。本研究结果显示,ACOX1可能抑制肌内脂肪沉积。     

miR-23b-3p对3T3-L1前脂肪细胞增殖和成脂分化的影响

为探讨miR-23b-3p对3T3-L1前脂肪细胞增殖和成脂分化的影响,通过化学修饰的miR-23b-3p模拟物成功转入3T3-L1前脂肪细胞后,利用CCK-8法和流式细胞术检测过表达miR-23b-3p对3T3-L1前脂肪细胞增殖的影响;并通过实时荧光定量PCR和Western blot检测细胞周期基因CyclinD1和CDK4以及成脂标志基因PPARγ和FABP4的表达情况;油红O染色测定甘油三酯积累情况。结果显示,过表达miR-23b-3p抑制3T3-L1前脂肪细胞增殖,导致细胞G1期阻滞,CyclinD1、CDK4在mRNA和蛋白水平极显著下调;在3T3-L1前脂肪细胞成脂分化过程中,miR-23b-3p的表达水平上调;过表达miR-23b-3p促进3T3-L1前脂肪细胞甘油三酯积累,PPARγ、FABP4在mRNA和蛋白水平显著或极显著上调。结果表明,miR-23b-3p能够抑制3T3-L1前脂肪细胞增殖并促进其分化为成熟脂肪细胞。     

miR-130b靶向PPARγ抑制家兔前体脂肪细胞分化

旨在探究miR-130b是否可通过靶向PPARγ抑制家兔前体脂肪细胞的分化。采集初生新西兰仔兔肾周脂肪细胞进行原代培养,鸡尾酒法诱导分化后,用RT-qPCR分别测定前体脂肪细胞分化第0、第2、第6、第10天miR-130b表达量及PPARγ(Peroxisome Proliferators-Activated Receptorγ,PPARγ)和C/EBPα(CCAAT/enhancer binding proteinα,C/EBPα)mRNA的表达量,生物信息学软件鉴定miR-130b的同源性,预测miR-130b的靶基因;前体脂肪细胞转染miR-130bmimic和miR-130binhibitor后,检测miR-130b、PPARγ和C/EBPα的表达差异,用油红O染色鉴定前体脂肪细胞分化程度。结果表明:1)在前体脂肪细胞分化过程中,miR-130b、PPARγ和C/EBPα表达量存在差异;分化第8天时,油红染色发现大量橘红色脂滴;生物信息学软件预测PPARγ可作为miR-130b的靶基因,且miR-130b在哺乳动物中具有较高的同源性。2)过表达miR-130b后,mimic组PPARγ和C/EBPα的表达量极显著低于NC组(P0.01)。3)抑制表达miR-130b后,inhibitor组PPARγ的表达量极显著高于inhibitor NC组(P0.01),inhibitor组C/EBPα表达量显著高于inhibitor NC组(P0.05)。4)油红O染色显示分化程度:inhibitor组NC组mimic组。综上所述,miR-130b在家兔前体脂肪细胞分化过程中差异表达,且可通过靶向PPARγ抑制前体脂肪细胞分化。     

RNF20及其介导的组蛋白H2B单泛素化对小鼠棕色脂肪细胞分化的影响

旨在研究RNF20及其介导的组蛋白H2B第120位赖氨酸的单泛素化(H2Bub)对小鼠棕色脂肪细胞成脂分化的影响。采集1日龄和2月龄雄性C57BL/6小鼠的棕色脂肪组织(n=3),用Western blot方法检测RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。利用胶原酶消化法分离获得1日龄小鼠的棕色前体脂肪细胞。分别诱导棕色前体脂肪细胞和C3H10T1/2细胞系成脂分化,通过油红O染色检测其分化效果,进一步通过Western blot检测细胞分化前后(0和8 d)RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。通过siRNA干扰Rnf20基因在C3H10T1/2细胞系中的表达,油红O染色方法观察Rnf20基因对成脂分化的影响,利用qPCR和Western blot技术检测Rnf20基因的干扰效率及其介导的H2Bub水平。结果显示,2月龄小鼠棕色脂肪组织中RNF20表达量及其介导的H2Bub水平均显著高于1日龄小鼠。脂肪细胞分化标记蛋白PPARγ和CEBPα的表达水平,RNF20表达量及其介导的H2Bub水平在棕色前体脂肪细胞及C3H10T1/2细胞成脂分化后均显著增加。此外,在C3H10T1/2细胞中敲降Rnf20基因后,与阴性对照组相比,RNF20及其介导的H2Bub水平显著降低,成脂分化后脂滴明显减少。综上表明,RNF20对小鼠棕色脂肪细胞的分化是必需的,敲降Rnf20基因导致组蛋白H2Bub水平显著降低,且降低了C3H10T1/2细胞的成脂分化效率。本研究丰富了小鼠棕色脂肪细胞分化过程中的表观遗传调控研究,为深入理解动物脂肪细胞分化提供了新的基因素材。     

梅山猪前体脂肪细胞的分离培养及分化相关基因的表达规律研究

本试验旨在建立梅山猪前体脂肪细胞的体外培养体系,从细胞和分子水平探索梅山猪脂肪组织增生的生物学特征。采集3日龄梅山猪仔猪颈、背部皮下脂肪组织,采用Ⅰ型胶原酶分离前体脂肪细胞,进行前体脂肪细胞的原代和传代培养,并对其进行形态学观察、生长曲线测定、油红O染色鉴定及脂肪含量的测定,且采用实时荧光定量RT-PCR的方法检测脂肪细胞分化关键基因PPARγ、CEBPα、LPL、DLK1、FABP4及ADIPOQ mRNA在梅山猪前体脂肪细胞分化过程中的表达。结果表明:分离的梅山猪原代前体脂肪细胞约6 h开始贴壁,贴壁的细胞呈小梭形或不规则的三角形,经传代后成分均一,贴壁良好,呈成纤维细胞样形态,第1~9天细胞进入指数生长期,细胞生长曲线近似S形;诱导培养第11天细胞充脂率高,油红O染色呈红色,细胞内脂肪含量显著高于未诱导组,具有前体脂肪细胞的典型特征;PPARγ在猪前体脂肪细胞分化早期就有表达,分化第3天高度表达,CEBPα和LPL随着分化过程表达量逐渐增加,而DLK1表达量逐渐下降,FABP4和ADIPOQ在第6天高度表达。综上,本研究成功建立了梅山猪前脂肪细胞的培养方法和诱导分化方法,为进一步研究梅山猪体脂沉积和改善肉品质奠定基础。     

一种自发胰岛素抵抗的3T3-L1脂肪细胞模型构建

本研究旨在突变3T3-L1细胞葡萄糖转运蛋白4(GluT4)的基因序列,造成GluT4功能障碍,从而获得一种稳定、自发胰岛素抵抗的脂肪细胞模型。利用CRISPR/Cas9技术对3T3-L1细胞的GluT4编码区进行定向切割,通过流式细胞术和基因测序筛选稳定突变的细胞株;使用CCK-8法检测所筛选细胞株的增殖活力;对细胞进行成脂诱导分化,油红O染色以判断细胞成脂分化能力;以胰岛素刺激下葡萄糖摄入量确定细胞对胰岛素的抵抗程度;qPCR和Western blot检测胰岛素抵抗细胞成脂分化过程中关键基因的表达。结果表明:第九外显子处13 bp的缺失导致3T3-L1细胞GluT4蛋白功能障碍,这一突变不影响细胞的增殖活力;成脂诱导分化过程中,该细胞株表现出严重且稳定的自发胰岛素抵抗,葡萄糖摄取受阻,与成脂分化和脂质合成相关的基因表达显著或极显著下调(P0.05或P0.01)。综上所述,GluT4功能障碍阻碍了脂肪细胞响应胰岛素的葡萄糖摄取,从而造成脂肪细胞产生自发的胰岛素抵抗;本研究从多个角度对该胰岛素抵抗脂肪细胞模型进行检测分析,验证了其稳定性和有效性,为脂肪营养代谢和胰岛素抵抗相关研究提供了新材料。     

RNF20及其介导的组蛋白H2B单泛素化对小鼠棕色脂肪细胞分化的影响

旨在研究RNF20及其介导的组蛋白H2B第120位赖氨酸的单泛素化（H2Bub）对小鼠棕色脂肪细胞成脂分化的影响。采集1日龄和2月龄雄性C57BL/6小鼠的棕色脂肪组织（n=3），用Western blot方法检测RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。利用胶原酶消化法分离获得1日龄小鼠的棕色前体脂肪细胞。分别诱导棕色前体脂肪细胞和C3H10T1/2细胞系成脂分化，通过油红O染色检测其分化效果，进一步通过Western blot检测细胞分化前后（0和8 d）RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。通过siRNA干扰Rnf20基因在C3H10T1/2细胞系中的表达，油红O染色方法观察Rnf20基因对成脂分化的影响，利用qPCR和Western blot技术检测Rnf20基因的干扰效率及其介导的H2Bub水平。结果显示，2月龄小鼠棕色脂肪组织中RNF20表达量及其介导的H2Bub水平均显著高于1日龄小鼠。脂肪细胞分化标记蛋白PPARγ和CEBPα的表达水平，RNF20表达量及其介导的H2Bub水平在棕色前体脂肪细胞及C3H10T1/2细胞成脂分化后均显著增加。此外，在C3H10T1/2细胞中敲降Rnf20基因后，与阴性对照组相比，RNF20及其介导的H2Bub水平显著降低，成脂分化后脂滴明显减少。综上表明，RNF20对小鼠棕色脂肪细胞的分化是必需的，敲降Rnf20基因导致组蛋白H2Bub水平显著降低，且降低了C3H10T1/2细胞的成脂分化效率。本研究丰富了小鼠棕色脂肪细胞分化过程中的表观遗传调控研究，为深入理解动物脂肪细胞分化提供了新的基因素材。     

猪肌源性前体脂肪细胞的分离培养和成脂诱导分化研究

本研究旨在建立猪肌源性前体脂肪细胞的体外培养体系,并探究成脂诱导分化过程中相关基因的表达,为进一步研究调控猪肌内脂肪沉积的分子机制提供试验材料。采集15日龄仔猪的背最长肌组织,使用Ⅱ型胶原酶进行消化,分离获得前体脂肪细胞,进行原代、传代培养以及成脂诱导,观察细胞形态、测定生长曲线、油红O染色鉴定以及检测成脂关键基因PPARγ、FABP4、C/EBPα、C/EBPβ、ZFP423、SREBP1、PRDM16和HSL在诱导分化过程中的表达量。结果表明,分离的猪肌源性前体脂肪细胞在6～7 h,发现少量细胞开始贴壁,贴壁的细胞呈似圆型、小梭型以及其它不规则形状,经传代后细胞形态均一,呈典型的成纤维细胞样,细胞的生长曲线呈S型。添加分化培养基进行诱导后,所有基因在细胞分化的早期均有表达,FABP4、C/EBPα、SREBP1与PPARγ基因在分化早期表达量极显著升高(P 0. 01),在后期表达量极显著下降(P 0. 01),C/EBPβ、ZFP423和PRMD16基因的表达量在分化过程中未见显著变化,HSL的表达量随着分化进行极显著降低(P 0. 01)。在诱导分化12 d左右,油红O染色呈现红色。综上表明,本研究成功建立了猪肌源性前体脂肪细胞的分离与培养体系,进行成脂诱导分化,揭示分化过程中关键基因的表达规律,为进一步研究猪肌内脂肪沉积的分子机制和改善肉质品质奠定基础。     

WIP1基因对3T3-L1前脂肪细胞增殖分化的影响及其在小鼠不同生长阶段的表达

【目的】探究野生型p53诱导磷酸酶1(WIP1)基因与脂肪细胞增殖和分化的关系,以期为猪优质性状育种提供新基因素材。【方法】利用脂质体转染方法将合成的WIP1基因的3对siRNAs (WIP1-790、WIP1-893和WIP1-1845)和阴性对照NC-siRNA分别转染3T3-L1前脂肪细胞,通过实时荧光定量PCR检测WIP1基因的表达水平,比较不同siRNA的干扰效率。然后利用筛选到的干扰效率最高的siRNA敲减WIP1基因在3T3-L1前脂肪细胞中的表达,通过CCK-8检测siRNA敲减细胞和NC-siRNA细胞不同生长时期(0、12、24、48、72、96和120 h)的增殖情况,并通过实时荧光定量PCR检测上述2种细胞24和48 h的细胞周期蛋白B1(Cyclin B1)和Cyclin D1的表达水平。对干扰效率最高的siRNA和NC-siRNA组3T3-L1前脂肪细胞进行成脂诱导分化,通过油红O染色和甘油三酯定量法评估成脂分化效率,利用实时荧光定量PCR检测过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPARγ)、CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)、脂肪酸结合蛋白4(FABP4)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD1)的表达水平,Western blotting法检测PPARγ蛋白的表达水平;通过实时荧光定量PCR检测WIP1基因在21日龄、8周龄和6月龄小鼠腹股沟皮下脂肪组织和性腺脂肪组织的时空表达情况。【结果】基因干扰试验结果显示,3对siRNAs对WIP1基因的表达均具有极显著的干扰作用(P＜0.01),其中WIP1-790的干扰效率最高,达到了70%以上。CCK-8检测结果显示,与NC-siRNA组相比,WIP1-790干扰组细胞的增殖速率在各生长时期均极显著降低(P＜0.01),且细胞周期基因Cyclin B1和Cyclin D1的表达量在24和48 h均极显著下调(P＜0.01)。成脂诱导分化结果显示,与NC-siRNA组相比,WIP1-790干扰组细胞在成脂分化第8天油红O染色阳性细胞明显减少,脂滴含量极显著降低(P＜0.01),甘油三酯含量显著降低(P＜0.05);PPARγ、C/EBPα、FABP4、SCD1等标记基因mRNA表达水平均极显著降低(P＜0.01),PPARγ蛋白表达水平极显著降低(P＜0.01)。WIP1基因在8周龄和6月龄小鼠的腹股沟皮下脂肪组织中的表达量分别显著或极显著高于21日龄小鼠(P＜0.05;P＜0.01),且在6月龄小鼠的性腺脂肪组织中,WIP1基因的表达量极显著高于21日龄和8周龄的小鼠(P＜0.01)。【结论】WIP1基因通过调控Cyclin B1、Cyclin D1和PPARγ等细胞周期和成脂分化相关基因的表达影响3T3-L1细胞的增殖和分化,且参与小鼠脂肪沉积过程,结果可为深入解析WIP1基因调控脂肪发生的分子机制提供参考。     

小尾寒羊前体脂肪细胞分化过程相关基因表达规律的研究

为了探究小尾寒羊脂肪细胞分化过程中相关基因的变化规律,试验采集2月龄小尾寒羊腹股沟白色脂肪组织,通过酶消化法体外分离小尾寒羊前体脂肪细胞。培养前体脂肪细胞布满细胞板后,分别用诱导Ⅰ液、诱导Ⅱ液对细胞进行诱导分化,使其成为成熟的脂肪细胞。利用油红O染色法验证成熟脂肪细胞并检测脂滴含量。分别在增殖期细胞增殖70%、90%及分化期诱导Ⅰ液处理48 h、诱导Ⅱ液处理48 h、完全培养液处理48 h时(2、4、6、8、10 d)提取细胞总RNA,反转录成cDNA。采用实时荧光定量PCR检测PPARγ、C/EBPα、LPL、SREBP1、KLF5、KLF6、FABP4、STAT5、ACSS2、IGF1、ADD1、FOXO1、ACACA、DGAT1、CPT1A基因的表达规律。结果表明,试验成功分离并诱导前体脂肪细胞变为成熟的脂肪细胞,细胞内部具有明显脂滴;实时荧光定量PCR结果表明,上述基因在细胞分化阶段具有明显波动,峰值出现的时间均不相同;C/EBPα、FOXO1基因表达峰值出现在第6天,可能在细胞分化早期发挥作用;PPARγ、LPL、SREBP1、KLF5、KLF6、FABP4、STAT5、ADD1、ACSS2基因表达峰值出现在第8天,但表达倍数与趋势均不相同;ACACA基因表达量出现上下波动;IGF1、DGAT1基因表达峰值出现在第10天;CPT1A基因表达量则一直下降;FABP4基因表达倍数显著高于其他基因。本研究全面检测了小尾寒羊前体脂肪细胞在分化过程中关键基因的表达规律,可为探究小尾寒羊脂肪分化过程分子机制、挖掘参与脂肪分化新的关键基因、提高小尾寒羊肌间脂肪含量等研究提供一定的理论参考。