胰岛素诱导牛成肌细胞成脂分化的研究

【目的】建立稳定成熟的牛成肌细胞胰岛素诱导成脂分化体系,为肉牛肉脂品质的改良提供参考。【方法】取1日龄荷斯坦公牛犊后腿肌肉,用Ⅳ型胶原酶消化法分离成肌细胞,用胰岛素诱导成肌细胞成脂分化,以未添加胰岛素的培养基为对照组,检测成肌细胞成脂分化过程中细胞形态的变化,并分析与成肌细胞和脂肪细胞分化相关基因(C/EBPα、C/EBPβ、C/EBPδ、PPARγ、Myf5、MyoD)分别诱导第3,6,9,12,15天相对表达量的变化,分析牛成肌细胞的诱导分化情况。【结果】成功分离培养了牛原代成肌细胞。胰岛素处理组细胞中脂滴的油红O染色明显,C/EBPβ、C/EBPδ、PPARγ和MyoD相对表达量明显增高,C/EBPα和Myf5基因相对表达量则下降;用DMEM高糖培养基+体积分数10%胎牛血清(FBS)培养时,C/EBPs基因相对表达量总体高于DMEM高糖培养基+体积分数20%FBS+体积分数10%马血清(HS)。【结论】成功分离并鉴定了牛成肌细胞,建立了适于牛成肌细胞的体外培养体系,用胰岛素诱导成肌细胞成脂分化效果好。     

绵羊成肌细胞的纯化、培养、鉴定及其成肌诱导分化研究

为建立绵羊成肌细胞体外纯化、培养和鉴定的方法以及对成肌细胞进行成肌诱导分化的初步研究,本试验以绵羊胎儿为材料,采用胶原蛋白酶ⅠA消化分离成肌细胞,分别用Percoll分离液梯度离心和2次差速贴壁法纯化成肌细胞,采用免疫荧光方法检测成肌细胞的特异性标志蛋白Desmin以及RT-PCR鉴定成肌细胞的定型因子Myf5和MyoD1。细胞传至第二代后用CCK-8试剂盒检测细胞生长曲线。利用含2%马血清的培养基进行分化诱导并进行MYH1(Myosin heavy chain 1肌球蛋白重链1)免疫荧光染色。结果显示,梯度离心和差速贴壁法均可获得较高纯度的成肌细胞,纯度均在92%以上。RT-PCR结果显示细胞高表达Myf5和MyoD1。细胞符合正常生长规律,生长曲线近似S形。对成肌细胞进行诱导分化,大部分细胞融合为肌管,成肌特异性标志MYH1表达呈阳性。本研究获得了绵羊成肌细胞分离纯化培养及鉴定的方法、高纯度的绵羊成肌细胞系,为以后利用成肌细胞研究肌肉发育调控机理提供了材料。     

脂联素对动物脂肪沉积调控的影响

脂联素（Adiponectin）是脂肪组织分泌的脂肪细胞因子之一,对脂肪沉积具有重要的调节作用。它主要是通过对AMP激活的蛋白激酶（AMPK）、过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）和p38促分裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）等细胞因子作用,增加脂肪酸氧化,减少脂肪沉积。现就脂联素及其受体分子的结构和组织分布、AMPK、PPARα、p38 MAPK3因子对脂肪沉积的调节作用机理,以及在畜禽中的研究进展作一综述,望能为提高畜禽生产水平提供一个新的思路。     

脂联素基因及其对猪脂肪沉积的影响研究进展

脂联素具有调控生物体的能量稳态、葡萄糖代谢和脂肪代谢等功能,是至今发现的唯一与肥胖呈负相关的脂肪细胞特异性蛋白。介绍了脂联素的基因结构、分子结构及生物学功能,综述了脂联素基因对猪脂肪沉积的影响研究进展。     

饮水添加氯化钙对高脂日粮饲喂小鼠脂肪沉积和肠道菌群的影响

【目的】研究饮水添加氯化钙对高脂日粮饲喂小鼠脂肪沉积和肠道菌群的影响,为提高动物胴体品质和人体健康提供理论依据。【方法】选用27只4周龄C57BL雄性小鼠,分为高脂日粮组和高脂日粮+饮水添加氯化钙组,试验期13周。每周测定小鼠体质量,试验末测定小鼠体脂含量,试验结束后采集小鼠皮下脂肪、附睾脂肪并称质量。于试验后期10～12周采集小鼠粪便进行16S rRNA高通量测序,并分析对菌群的影响。【结果】饮水添加氯化钙显著降低了小鼠体质量、体脂含量、皮下脂肪指数和附睾脂肪指数,与高脂组相比分别降低了12.85%、32.69%、26.65%和18.60%。饮水添加氯化钙提高了小鼠粪便样中的菌群多样性和菌群丰度。在门水平下,饮水添加氯化钙对拟杆菌门Bacteroidetes、厚壁菌门Firmicutes、变形菌门Proteobacteria、脱铁杆菌门Deferribacteres、放线菌门Actinobacteria、软壁菌门Tenericutes的丰度无明显影响。在纲水平下,与高脂组相比,饮水添加氯化钙显著降低了丹毒丝菌纲Erysipelotrichia和放线菌纲Actinobacteria的相对丰度,并且显著提高了梭菌纲Clostridia的相对丰度。【结论】饮水添加氯化钙能够降低高脂日粮饲喂小鼠的体质量和体脂含量,这可能与饮水添加氯化钙提高了小鼠粪便菌群多样性和特定菌群丰度有关。     

产S-腺苷甲硫氨酸菌株的筛选及发酵工艺优化

以45株酵母菌株作为出发菌株,筛选出2株高产SAM(S-腺苷甲硫氨酸)的酿酒酵母菌株(A12A、A18A),以该2株酿酒酵母菌株为对象,研究发酵温度、发酵液初始pH值、摇床转速以及发酵时间对菌体产量和SAM产量的影响,并优化发酵工艺条件,以提高SAM的产量.结果表明:发酵温度、发酵液初始pH值、摇床转速和发酵时间对菌体...     

低温胁迫对甘薯S-腺苷甲硫氨酸合成酶mRNA表达水平的影响

S-腺苷甲硫氨酸合成酶（s-adenosylmethionine synthetase SAMS）是植物代谢中的一个关键酶,它催化甲硫氨酸与ATP生物合成S-腺苷甲硫氨酸（SAM）。SAM是生物合成乙烯以及多胺的前体,参与了植物的转甲基、转氨丙基、转硫反应等多种重要的生理过程。Frank等研究发现,SAM可以与RNA结合参与基因表达调控。近年来研究表明,乙烯和多胺都参与了植物抗逆反应,     

缬氨酸影响小鼠C2C12细胞脂肪沉积的研究

畜禽肌内脂肪(IMF)含量影响肉质风味、口感、嫩度、色泽等指标.调节IMF含量改善肉质成为研究重点.通过添加不同浓度(0、0.15、0.30、0.45、0.60及0.75 mmol·L-1)缬氨酸,检测脂肪合成相关重要信号分子SREBP-1c蛋白表达与成熟情况,检验脂滴生成和细胞增殖情况,探究缬氨酸如何影响小鼠成肌细胞(C2C12)胞内脂肪沉积.结果表明,体外培养36 h后,0.45 mmol·L-1缬氨酸处理C2C12,可显著促进SREBP-1c蛋白成熟、表达和细胞增殖,一定程度促进脂滴沉积;添加0.45 mmol·L-1缬氨酸和75μmol·L-1棕榈酸后C2C12细胞中SREBP-1c蛋白含量显著上调,进一步促进细胞内脂质沉积,C2C12细胞增殖未受抑制.综上,缬氨酸可通过正向调节SREBP-1c相关信号通路,参与C2C12细胞内脂肪沉积或转运.研究首次证实缬氨酸可促进小鼠C2C12细胞脂肪沉积及增殖,为进一步探究缬氨酸在脂肪沉积过程中作用提供新见解,也为缬氨酸提高畜禽肉质研究提供基础和依据.     

洋葱S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及分析

根据洋葱转录组测序结果设计了S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(Ac SAMS)引物,利用RT-PCR技术和RACE技术克隆了洋葱S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的c DNA全长,命名为Ac SAMS。该c DNA全长1 475 bp,ORF为1 191 bp,编码396个氨基酸的多肽。生物信息学分析表明,Ac SAMS氨基酸序列与紫萼同源性为95%,与短花药野生稻为94%,与桔梗和粳稻为93%。系统发育树结果显示,Ac SAMS与唐菖莆SAMS的亲缘关系最近。该基因的克隆可为进一步研究Ac SAMS在抗旱、抗冻、耐盐等抗逆过程中的作用机理提供理论依据,为开展抗逆基因工程奠定基础。     

氧供给对啤酒酵母生长和S-腺苷甲硫氨酸合成的影响

在5L发酵罐中不同体积氧传递系数(KLa)和溶解氧分压对高产腺苷甲硫氨酸的啤酒酵母(S.cere-vusuae)生长和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成的影响进行了研究.结果表明,不同KLa和溶解氧分压对S.cerevisiae的生长和SAM合成有着显著的影响,高的KLa和溶解氧分压更有利于生长和SAM合成.在初始KLa且为148.5 h-1时,S.cerevisiae的生物量、SAM产量和含量最高,分别为19.37 g·L-1、1.99 g·L-1和103mg·g-1 DCW.在溶解氧分压为较高的50%时,S.cerevisiae的生物量、SAM产量较高,最大值分别为18.57 g·L-1和1.91 g·L-1.     

Effects of DHRS3 in C2C12 Myoblast Differentiation and Mouse Skeletal Muscle Injury

Myoblast differentiation is an essential process during skeletal muscle development. C2 C12 myoblast is a commonly used experimental model to study muscle cell differentiation in vitro. Dehydrogenase/reductase(SDR family) member 3(DHRS3) is a highly conserved member in short-chain alcohol dehydrogenase/reductase superfamily and has been shown to be involved in the metabolism of retinol. Previous experimental results showed that the expression of DHRS3 increased significantly during the differentiation of myoblasts differentiation. However, the effect of DHRS3 on mouse muscle cell differentiation was unclear. The objective of current study was to determine if DHRS3 affected muscle cell differentiation, and if DHRS3 was involved in muscle regeneration. Protein expression was determined by western blot and immunofluorescence analysis. The activation and inhibition of DHRS3 increased and decreased C2 C12 myoblast differentiation respectively, which indicated that DHRS3 could affect C2 C12 myoblast differentiation. DHRS3 expression was significantly changed during muscle regeneration, with the regeneration of muscle injury, the expression of DHRS3 tended to increase first and then decrease. It suggested that DHRS3 might be involved in muscle regeneration. In summary, this study confirmed the involvement of DHRS3 in C2 C12 myoblast differentiation and mouse skeletal muscle regeneration and provided a theoretical basis for further elucidating the molecular mechanism of muscle development.     

DHA对C2C12细胞成脂分化过程中相关基因表达的影响

采用胰岛素、地塞米松和3-异丁基-1-甲基黄嘌呤联合诱导C2C12细胞分化为脂肪细胞,诱导分化后加入100 mmol/L二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA).DHA处理8d后,收集细胞,提取总RNA,采用实时荧光定量PCR方法检测脂肪分化相关基因PPARγ、C/EBPα和ADD1转录表达水平.结果表明,C2C12细胞成脂分化时添加DHA能显著上调PPARγ、C/EBPα和ADD1基因的表达,并且联合添加维生素E后效果更显著.     

牛LncRNA-133a对骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

【目的】 探讨长链非编码RNA LncRNA-133a对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化过程的影响。【方法】 利用测序样品3、6、9月龄胎牛及24月龄成年和牛骨骼肌肌肉组织,qRT-PCR法检测LncRNA-133a的组织时序表达谱。构建牛骨骼肌卫星细胞的体外成肌诱导分化模型,模拟牛骨骼肌的生长发育过程,qRT-PCR法检测LncRNA-133a和肌细胞分化标记因子MyoG、MHC的细胞时序表达谱。利用过表达LncRNA-133载体（pCDNA3.1-EGFP-LncRNA-133a） 或LncRNA-133a抑制物（si-LncRNA 133a） 转染牛骨骼肌卫星细胞,qRT-PCR法检测转染效率以及各转染处理组LncRNA-133a、MyoD、MyoG及MHC基因mRNA的表达水平,Western blotting检测MHC 基因的蛋白表达水平;同时,通过EdU细胞增殖检测、免疫荧光蛋白染色技术检测牛骨骼肌卫星细胞增殖阶段的细胞增殖量和分化阶段的肌管融合程度。【结果】 组织表达谱分析发现LncRNA-133a在3月龄胎牛肌肉组织中表达量最高,6月龄胎牛肌肉组织中次之,9月龄胎牛及成年牛肌肉组织中表达量最低,时序表达呈下降趋势;利用成功构建的牛骨骼肌卫星细胞体外诱导分化模型,进行LncRNA-133a、MyoG、MHC的细胞时序表达谱分析,结果发现在牛骨骼肌卫星细胞分化过程中（D0-D3）,肌分化标记因子MyoG、MHC的表达水平逐渐升高,LncRNA-133a的表达在分化阶段呈上升趋势,且分化48 h时（D2）表达量最高;成功构建的过表达LncRNA-133a或抑制LncRNA-133a的牛骨骼肌卫星细胞模型,在增殖期（D0）：与对照组相比,过表达LncRNA-133a处理组EdU增殖染色检测得到EdU阳性细胞数显著增加（P<0.01）,而LncRNA-133a抑制处理组EdU阳性细胞数显著减少（P<0.01）;在分化48 h时（D2）：与对照组相比,LncRNA-133a过表达处理组肌细胞分化标记因子MyoD、MyoG及MHC的mRNA表达水平显著升高（P<0.05）,Western blotting检测MHC蛋白表达量显著增加（P<0.01）,且MHC蛋白的免疫荧光蛋白染色检测观察到融合肌管的体积占比更大;而LncRNA-133a抑制处理组MyoD、MyoG及MHC的mRNA表达水平均降低,其中MyoG显著降低（P<0.05）, MHC蛋白表达量显著减少（P<0.01）,同时MHC蛋白融合肌管的体积占比也降低。【结论】 研究证实LncRNA-133a具有促进牛骨骼肌卫星细胞增殖及分化的作用,为进一步挖掘LncRNA-133a调节牛骨骼肌卫星细胞增殖分化调控网络机制奠定了基础。     

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...     

成肌细胞成脂过程中PPARγ、C/EBPα和Myogenin 基因启动子的甲基化变化

【目的】利用C2C12成肌细胞探讨肌源性干细胞成脂过程与调控成脂和成肌分化的关键转录因子PPARγ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma）、C/EBPα（CCAAT/enhancer binding protein alpha）和Myogenin启动子区甲基化的关系。【方法】分别用2%马血清和三联诱导剂诱导C2C12细胞成肌和成脂分化,在马血清促进的成肌分化第0、1、3和5天收集细胞进行姬姆萨染色观察肌管形成情况;在三联诱导的成脂分化第0、2、4、6和10天收集细胞进行油红O染色观察脂滴形成情况;提取成肌诱导第0、1、3、5天和成脂诱导第0、2、4、6天的RNA和DNA,分别采用qRT-PCR检测成肌和成脂分化相关基因的表达,采用重亚硫酸盐测序的方法检测PPARγ、C/EBPα和Myogenin启动子区甲基化的变化,并分析基因表达与甲基化状态的相关关系。【结果】①C2C12细胞经马血清诱导形成了多核肌管,表达成肌相关基因,但不表达脂肪特异性基因;三联诱导使C2C12细胞自主分化的肌管中沉积了脂滴,同时表达成脂和成肌相关基因;②重亚硫酸盐测序结果表明,在未分化的成肌细胞中,PPARγ基因启动子的甲基化水平是61%,在三联诱导第2、4和6天,其甲基化程度依次为49%、39%和42%,呈逐渐去甲基化趋势,与PPARγ基因转录负相关;在马血清诱导第3和5天,甲基化水平为56%和48%,与未分化的成肌细胞相比差异不显著,同时PPARγ基因的表达水平也没有显著变化;③Myogenin基因在马血清促进的成肌过程中甲基化水平不断降低（49%、42%、35%和34%）,转录水平急剧增加;在三联诱导过程中,Myogenin启动子的甲基化水平由0天的49%下降为第1天的37%、第3天的41%和第5天的38%,但下降幅度弱于马血清诱导的成肌过程,这一结果与降低的Myogenin转录上调相吻合;④C/EBPα基因在未分化的C2C12细胞中呈低甲基化状态,甲基化程度仅为1.6%,在成肌分化和脂肪沉积过程中均未发生显著变化,与基因表达无显著关联。【结论】成脂和成肌关键转录因子PPARγ和Myogenin启动子区的DNA甲基化变化参与了成肌细胞的分化和脂肪沉积的调控。     

北京油鸡骨骼肌卫星细胞的分离、培养、鉴定及成肌诱导分化的研究

【目的】探讨体外培养条件下北京油鸡骨骼肌卫星细胞分离、培养及鉴定的方法,建立适于北京油鸡骨骼肌卫星细胞体外扩增的培养体系,为今后进一步研究北京油鸡骨骼肌卫星细胞提供技术平台。【方法】以15日龄的鸡胚胸肌为材料,采用联合酶消化法分离骨骼肌卫星细胞,差速贴壁法纯化细胞,使用Pax7、Desmin、Myod等骨骼肌卫星细胞的特异性标志对所得细胞进行免疫荧光鉴定,随后进行成肌诱导分化,并比较了3种培养体系对骨骼肌卫星细胞增殖的影响。【结果】细胞免疫荧光鉴定结果呈阳性,证实所培养的细胞为北京油鸡骨骼肌卫星细胞;成肌诱导后,细胞相互融合形成多核的肌管,成肌特异性标志MHC表达呈阳性;对不同扩增培养体系比较,结果表明,培养体系DMEM/F12+15%FBS+2.5ng·mL-1bFG最有利于北京油鸡骨骼肌卫星细胞的增殖。【结论】该试验成功地分离并鉴定了北京油鸡骨骼肌卫星细胞,建立了适于北京油鸡骨骼肌卫星细胞体外扩增的培养体系,同时成功地进行了成肌诱导分化,为今后研究北京油鸡骨骼肌生长和发育的机理提供了技术平台。     

Trolox对猪肌肉干细胞增殖及分化的影响

[目的]探究抗氧化剂-水溶性维生素E的类似物(Trolox)通过调控活性氧对猪肌肉干细胞增殖及分化过程产生的影响,为进一步优化培养肉种子细胞在体外增殖及分化过程提供研究基础.[方法]首先在猪肌肉干细胞增殖过程中,添加不同浓度(0、50、100和200 μmol·L-1)的Trolox培养3 d,利用血细胞计数板进行细胞...     

IL-15过表达对猪骨骼肌细胞成肌分化的影响

【目的】研究肌肉因子IL-15（interleukin 15）对猪骨骼肌成肌细胞增殖与凋亡的影响,为进一步研究IL-15在动物肌肉品质调控和骨骼肌疾病治疗提供依据。【方法】构建IL-15过表达慢病毒载体GV-492-IL-15,体外无菌分离培养猪骨骼肌卫星细胞,诱导分化,并通过免疫荧光染色进行成肌细胞验证。将成肌细胞转染IL-15过表达重组慢病毒载体,试验分别设置空白对照组（Control）、转染阴性对照病毒组（IL-15-）和转染GV-492-IL-15（IL-15+）慢病毒试验组（n=3）。培养72 h后,收集细胞和培养上清液。分别采用实时定量PCR（qRT-PCR）和Western Blot技术分析目的基因和蛋白的表达情况,采用ELISA试剂盒分析培养液中IL-15含量,采用CCK-8试剂盒分析成肌细胞活力,采用流式细胞术分析细胞周期和细胞凋亡,采用Western Blot技术检测与细胞凋亡密切相关的caspase-3蛋白表达水平的变化。【结果】（1）经鉴定后的质粒转染293T细胞,细胞内可观察到明显的绿色荧光,经Western Blot检测,可以观察到20 kD附近处有特征条带;（2）分离培养的猪骨骼肌卫星细胞呈梭形或纺锤形,诱导后可分化为呈管状的成肌细胞。将分化后的成肌细胞,进行α-SMA单克隆抗体免疫荧光染色,视野中90%的细胞呈阳性反应,胞浆染成红色,表明细胞为骨骼肌成肌细胞。（3）转染GV-492-IL-15慢病毒后,与对照细胞组相比,成肌细胞内IL-15 mRNA和蛋白相对表达量均极显著升高（P<0.001）,但培养液中IL-15蛋白水平变化不大（P>0.05）。CCK-8结果显示,过表达IL-15可增强细胞的增殖能力（P<0.05）。与对照组相比,转染GV-492-IL-15慢病毒的细胞早期凋亡率差异不显著（P>0.05）,但细胞晚期凋亡率显著下降（P<0.05）。与对照组相比,转染慢病毒组细胞中caspase-3蛋白有下降的趋势,但差异不显著（P>0.05）。此外,转染IL-15过表达慢病毒可使G1期细胞比例显著下降,S期和G2/M期细胞比例显著升高（P<0.05）。【结论】在正常生理条件下,IL-15是定位在细胞内并发挥作用的,IL-15过表达对猪骨骼肌成肌细胞早期凋亡没有显著影响,但可以抑制其晚期凋亡,并促进细胞增殖。这一研究将为IL-15正向调控猪骨骼肌肌肉品质和治疗相关肌肉疾病提供技术和理论依据。     

小鼠骨骼肌卫星细胞的分离培养和鉴定

采用胶原酶和胰酶联用的酶消化法分离小鼠骨骼肌卫星细胞,应用差速贴壁法进行纯化,并利用RT-PCR和免疫荧光染色方法对分化前后细胞的标志基因进行鉴定。结果显示:分离出的肌卫星细胞生长状态良好,RT-PCR和免疫荧光染色显示肌卫星细胞Pax7和MyoD呈阳性表达,诱导分化形成肌管后,分化标志基因MyoG和MHC呈阳性表达。本研究成功从小鼠肌肉组织中分离出了肌卫星细胞,并具有很好的体外分化能力,可以为肌肉的发育分化和损伤修复研究提供良好的细胞模型。