Ide基因通过AKT调控成肌细胞增殖和分化的研究

旨在了解胰岛素降解酶(insulin-degrading enzyme,Ide)在猪不同组织中的表达情况,及其在C2C12成肌细胞增殖和分化中的作用。本研究利用RT-PCR和Western blotting技术检测了Ide在8月龄雄性小型猪不同组织中的表达;利用siRNA技术干扰Ide表达,检测了Ide在C2C12成肌细胞增殖、凋亡和分化中的作用,试验分为Ide-siRNA处理组和NC-siRNA(negative control)对照组,每组3个重复。结果显示,Ide在猪的不同组织(包括大脑、股四头肌、股二头肌、背最长肌、心、肝、脾、肺、肾和睾丸)中广泛表达,其中,在股四头肌、肾和睾丸中表达量相对更高。Ide-siRNA转染成肌细胞48 h后,Ide表达量极显著下降(P0.001)。CCK-8检测显示,干扰Ide表达促进了成肌细胞的增殖,细胞周期相关基因表达也显著升高,同时发现干扰Ide表达未引起成肌细胞凋亡。利用2%马血清诱导成肌细胞分化的同时转染Ide-siRNA以干扰其表达,在分化的第2和5天发现,与对照组相比,分化相关基因Myog、Myhc等在干扰组中的表达均显著下降,提示成肌细胞的分化受到了抑制。进一步的研究还发现,在分化的第5天,Akt2和磷酸化的AKT(P-AKT)表达量下降。综上,Ide在猪的不同组织中广泛表达,以肌肉、肾和睾丸中表达量更高。干扰Ide表达促进C2C12成肌细胞的增殖,分化时干扰Ide表达则通过Akt2/P-Akt/Myog途径抑制C2C12成肌细胞的分化。     

Ide基因通过AKT调控成肌细胞增殖和分化的研究

旨在了解胰岛素降解酶（insulin-degrading enzyme,Ide）在猪不同组织中的表达情况,及其在C2C12成肌细胞增殖和分化中的作用。本研究利用RT-PCR和Western blotting技术检测了Ide在8月龄雄性小型猪不同组织中的表达;利用siRNA技术干扰Ide表达,检测了Ide在C2C12成肌细胞增殖、凋亡和分化中的作用,试验分为Ide-siRNA处理组和NC-siRNA（negative control）对照组,每组3个重复。结果显示,Ide在猪的不同组织（包括大脑、股四头肌、股二头肌、背最长肌、心、肝、脾、肺、肾和睾丸）中广泛表达,其中,在股四头肌、肾和睾丸中表达量相对更高。Ide-siRNA转染成肌细胞48 h后,Ide表达量极显著下降（P<0.001）。CCK-8检测显示,干扰Ide表达促进了成肌细胞的增殖,细胞周期相关基因表达也显著升高,同时发现干扰Ide表达未引起成肌细胞凋亡。利用2%马血清诱导成肌细胞分化的同时转染Ide-siRNA以干扰其表达,在分化的第2和5天发现,与对照组相比,分化相关基因Myog、Myhc等在干扰组中的表达均显著下降,提示成肌细胞的分化受到了抑制。进一步的研究还发现,在分化的第5天,Akt2和磷酸化的AKT（P-AKT）表达量下降。综上,Ide在猪的不同组织中广泛表达,以肌肉、肾和睾丸中表达量更高。干扰Ide表达促进C2C12成肌细胞的增殖,分化时干扰Ide表达则通过Akt2/P-Akt/Myog途径抑制C2C12成肌细胞的分化。     

miR-374b与Myf6在绵羊不同生长时期骨骼肌中表达规律的研究

为探讨miR-374b及其靶基因Myf6调控肉羊肌肉生长发育的分子机制,本实验运用qRT-PCR对miR-374b、Myf6在南非肉用美利奴羊4个不同生长时期(胎龄90d、胎龄120d、初生期、出生后60d)背最长肌和股二头肌mRNA水平的表达规律进行研究;对4个不同生长时期的背最长肌及股二头肌进行HE染色,通过Image J软件分析计算得出不同部位的单根肌纤维横截面积,对miR-374b、Myf6的mRNA表达量与单根肌纤维横截面积变化进行相关性Person检验。结果显示:南非肉用美利奴羊4个不同生长时期,背最长肌中miR-374b、Myf6基因mRNA相对表达量总体呈下降趋势;在股二头肌中miR-374b与Myf6 mRNA表达变化趋势相反;背最长肌和股二头肌单根肌纤维横截面积随月龄增加均呈极显著增长,肌纤维横截面积均表现为股二头肌背最长肌;在背最长肌中miR-374b表达量与单根肌纤维横截面积变化呈极显著负相关(r=-0.941,P0.01),Myf6表达量与单根肌纤维横截面积变化呈显著负相关(r=-0.625,P0.05);在股二头肌中miR-374b表达量与单根肌纤维横截面积变化呈显著负相关(r=-0.677,P0.05),Myf6表达量与单根肌纤维横截面积变化无显著性相关关系。综上推测,miR-374b密切调控动物肌肉生长,对绵羊骨骼肌生长具有一定的抑制作用。     

ApoD对鸡成肌细胞增殖与分化的调控机制研究

为揭示ApoD对鸡成肌细胞增殖与分化的调控作用,研究在鸡原代成肌细胞中分别过表达和干扰ApoD基因,检测胞内活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）含量,同时通过流式细胞术、CCK-8、qRT-PCR及免疫印迹等试验探究其对细胞增殖和分化的影响。结果显示：ApoD降低胞内ROS和MDA含量,促进鸡原代成肌细胞增殖;同时,ApoD下调肌肉萎缩标志基因Atrogin1和MuRF1的表达,上调生肌因子MyoD、MyoG和MyHC的表达,从而促进鸡原代成肌细胞分化。研究结果提示ApoD通过降低胞内ROS含量、降低Atrogin1对MyoD的泛素化降解作用以及MuRF1对MyHC的抑制作用,促进鸡成肌细胞增殖与分化。     

miR-138靶向PGC-1α调控牦牛肌内前体脂肪细胞增殖及分化

旨在分析miR-138在牦牛前体脂肪细胞分化过程中的调控作用。本研究设计合成miR-138 mimics和inhibitor以对细胞进行miR-138过表达及抑制表达,并通过油红O染色分析miR-138对牦牛肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响;利用CCK-8、划痕和流式细胞技术分析miR-138对细胞增殖的影响;通过对bta-miR-138进行生物信息学分析,筛选其在脂质沉积过程中的相关潜在靶基因;利用RT-qPCR测定miR-138潜在靶基因mRNA表达水平,并通过双荧光素酶报告试验确定靶向关系。结果显示,过表达miR-138后,细胞内脂滴沉积水平显著低于对照（NC）组（P<0.01）,而抑制miR-138表达则显著增强脂肪细胞脂质沉积（P<0.01）;RT-qPCR结果表明,过表达miR-138可显著抑制脂肪分化标志基因PPARγ和c/EBPα的表达（P<0.01）,抑制miR-138则上调PPARγ和c/EBPα表达水平（P<0.05）;此外,过表达miR-138后,潜在靶基因PTPN11、CREB1和ADCYAP1R1表达水平显著下调（P<0.05）,而PGC-1α和SNAP25表达极显著下调（P<0.01）;抑制miR-138后MXLIP和SNAP25表达显著上调（P<0.05）,PGC-1α和PTPN11表达极显著上调（P<0.01）;CCK-8和划痕试验结果表明,过表达miR-138后24~36 h,细胞增殖活性显著低于对照组（P<0.05）,而抑制miR-138则表现为细胞增殖活性增强;流式分析结果显示过表达miR-138后,细胞出现G1-S期阻滞,细胞周期相关基因CCND1、CCNB1和增殖标志基因Ki67的mRNA表达显著降低;生物信息学分析预测获得263个miR-138公共靶基因,KEGG富集结果显示靶基因主要参与“轴突导引”、“胰岛素抵抗”、“胰岛素分泌”及“RNA降解”等通路,GO分析主要富集于“RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正向调控”、“核染色质”、“染色质DNA结合”和“I型肺细胞分化”等功能;双荧光素酶报告试验结果显示,共转染miR-138 mimics和PGC-1α-Wt-PGL3-basic可显著降低细胞荧光强度（P<0.01）。以上结果表明,miR-138可通过靶向结合PGC-1α 3'UTR序列,降低PGC-1α的mRNA表达水平,抑制牦牛肌内前体脂肪细胞分化和脂质沉积,降低细胞增殖活性。本研究为阐明牦牛肉质性状的潜在分子机制提供参考。     

miR-181b-5p及其靶基因ACVR2A对鸡原代成肌细胞增殖的影响

研究旨在探究miR-181b-5p与Ⅱ型激活素A受体基因(ACVR2A)之间的靶标关系,以及它们对鸡肌肉生长发育的影响。试验过表达或抑制鸡原代成肌细胞中miR-181b-5p及ACVR2A,分析它们与鸡成肌细胞增殖之间的关系,并构建双荧光素酶报告载体确定miR-181b-5p与ACVR2A之间的靶标关系。双荧光素酶活性检测结果显示,共转染miR-181b-5p和pmirGLO-ACVR2A-3′UTR-WT后,miR-181b-5p能显著抑制报告基因活性(P0.05)。在过表达miR-181b-5p后,ACVR2A的表达量极显著(P0.01)降低,抑制miR-181b-5p后,ACVR2A的表达量极显著(P0.01)上升,但无论是过表达还是抑制,对原代成肌细胞的增殖没有影响;在过表达ACVR2A后,miR-181b-5p的表达量极显著(P0.01)降低,抑制ACVR2A后,miR-181b-5p的表达量极显著(P0.01)上升。综上所述,miR-181b-5p与ACVR2A之间具有靶标关系,但是miR-181b-5p与ACVR2A对鸡原代成肌细胞的增殖都不具有促进或抑制作用。     

miR-150调控动物成脂分化研究进展

microRNA在基因表达过程中有着不可忽视的作用,它在动物细胞分化、增殖、凋亡及脂质代谢等多个方面都发挥着非常重要的作用。miR-150已被证实在脂肪细胞发育和脂质代谢等相关生物学过程中起着非常重要的调控作用,但目前大多是在人鼠模型中进行相关机制的探究,本文就miR-150调控动物脂肪生成的研究进展进行综述。     

microRNA let-7b靶向IGF2BP3调控鸡成肌细胞增殖的研究

为探讨miRNA let-7b介导IGF2BP3调控鸡成肌细胞增殖的作用机制,研究利用let-7b过表达载体转染鸡成肌细胞,通过双荧光素酶报告系统、MTT、q PCR、Western blot和ELISA进行功能验证。结果表明:(1)采用双荧光素酶报告系统和突变试验证明let-7b靶向作用于IGF2BP3的3′UTR。(2)let-7b在成肌细胞中过表达后,细胞增殖受到一定程度的影响,与空质粒组相比,细胞数量呈现下降趋势。(3)let-7b可使靶基因IGF2BP3 mRNA表达量下调2.33倍,差异显著(P0.05),对IGF2、IGF1 mRNA表达量的影响差异不显著(P0.05)。综合分析,miRNA let-7b主要通过靶向调控IGF2BP3 mRNA和蛋白质表达水平,从而影响鸡成肌细胞的增殖。     

STAT3基因对广西黄牛肌肉干细胞成肌诱导分化的调控研究

研究旨在检测信号转导与转录激活因子3（STAT3）的表达规律,克隆STAT3基因,构建真核表达载体,并探索STAT3基因对广西黄牛肌肉干细胞（MuSCs）分化的调控作用。采集6、12、18月龄广西黄牛肌肉组织以及生长期（GM）和分化期（DM）肌肉干细胞,分别提取RNA并反转录为cDNA,通过实时荧光定量PCR检测STAT3基因和成肌相关基因的表达规律;克隆黄牛STAT3基因完整编码区序列,构建过表达载体pCD-STAT3并检测其对黄牛肌肉干细胞分化的影响。实时荧光定量PCR结果表明,STAT3基因在6、12、18月龄黄牛肌肉组织中均有表达,且在18月龄中表达量最高,12月龄中表达量最低;STAT3和成肌调节因子6（MYF6）基因在分化期肌肉干细胞中表达量均极显著高于生长期（P<0.01）。广西黄牛STAT3基因编码区全长2 313 bp,与空载体pCDNA3.1相连成功构建过表达载体pCD-STAT3,将pCD-STAT3转入体外培养广西黄牛肌肉干细胞,肌肉干细胞中STAT3基因及成肌决定蛋白（MyoD1）、骨骼肌肌球蛋白重链（MyHC）基因表达量极显著升高（P<0.01）,肌细胞生成素（MyoG）基因表达量显著升高（P<0.05）,且肌管数量、大小均显著高于pCDNA3.1组（P<0.05）。本研究检测了转录因子STAT3在广西黄牛背最长肌中的表达规律;且过表达STAT3基因显著促进了广西黄牛肌肉干细胞的成肌分化,为深入研究STAT3基因在肌肉生长发育中的作用及其分子调控机制奠定基础。     

瘦素对鸭成肌细胞增殖与分化的影响

瘦素是一种重要的能量调控因子,存在于人体骨骼肌细胞,而瘦素在鸭肌肉生长和发育过程中的作用还不十分清楚。本实验采用离体培养鸭成肌细胞、CCK-8、荧光定量PCR等技术,探索瘦素调控鸭成肌细胞的增殖和分化机理。结果表明:1 ng/mL瘦素促进鸭成肌细胞生长,而10 ng/mL和100 ng/mL显著抑制成肌细胞生长(P0.05);瘦素处理24 h后,1 ng/mL组的Myf5和MyoD的表达量最高,10 ng/mL组的Myf5和100 ng/mL组的MyoD的表达量最低(P0.05);而MRF4和MyoG在各个浓度处理组的表达量均显著下降(P0.05);1 ng/mL瘦素处理24 h后,AMPK和PI3K的表达量也显著升高(P0.05),即AMPK和PI3K参与瘦素调控鸭成肌细胞生长发育过程;分别抑制AMPK和PI3K信号通路后,瘦素诱导Myf5和MyoD表达被减弱(P0.05),而MRF4和MyoG的表达上升仅在AMPK被抑制组(P0.05)。以上数据表明,瘦素可通过激活AMPK和PI3K信号通路调控鸭成肌细胞增殖和分化,但是AMPK信号通路作用性应大于PI3K信号通路。     

miR-709靶向调控IGF1基因的表达

在动物生长调控过程中,IGF1是发挥关键作用的垂体-IGF1-靶器官生长轴上最重要的因子之一。IGF1的表达与动物出生前后的生长均密切相关。miRNAs是1类非编码单链RNA,通过碱基互补配对的方式与靶基因的3′UTR区部分或完全互补,降解靶基因的转录产物或者抑制转录产物的翻译,从而起到转录后调控靶基因表达的作用。本研究以在大鼠垂体中高表达的miR-709为研究对象,通过生物信息学分析、双荧光素酶报告系统鉴定确定IGF1为其直接靶基因,然后进一步采用qRT-PCR及Western blot技术检测miR-709对IGF1表达量的影响。结果显示,miR-709显著抑制IGF1在RNA及蛋白质水平的表达量,表明miR-709可通过直接靶向IGF1基因抑制其表达。本研究将为miR-709调控动物生长研究领域提供数据。     

miR-193b及其靶基因Kit在不同毛色羊驼皮肤中的表达

本研究旨在检测miR-193b及其靶基因Kit在不同毛色羊驼皮肤中的表达,并分析它们与羊驼毛色的关系。试验以不同毛色的成年羊驼为研究对象,应用实时荧光定量PCR技术(QRT-PCR)对miR-193b及Kit在不同毛色羊驼皮肤中的相对表达量进行检测。结果显示,miR-193b在棕色羊驼中显著表达,其相对表达量是白色羊驼的1.741346倍;而Kit在白色羊驼中显著表达,其相对表达量是棕色羊驼的4.6029倍。通过以上研究结果显示miR-193b及其靶基因Kit可能参与羊驼毛色形成过程。提示,miR-193b可能通过负调控Kit参与羊驼毛色形成。     

miR-16a对牛肌卫星细胞增殖和分化的影响

为了探究miR-16a对牛肌卫星细胞增殖和分化的影响,试验通过NCBI和Ensembl数据库分析整合miR-16a的位置及信息,用miR-16a mimics转染牛肌卫星细胞,将牛肌卫星细胞分为试验组(miR-16a mimics)和对照组(NC),采用实时荧光定量PCR扩增、Western-blot检测和EdU细胞增殖试验对转染处理后的牛肌卫星细胞的增殖和分化两个时期进行研究。结果表明：miR-16a位于牛12号染色体的反义链上,并由前体bta-miR-16a的5′端加工生成成熟的miR-16a。在增殖期,与对照组比较,试验组增殖标志因子Pax7 mRNA和其蛋白相对表达量显著或极显著下调(P<0.05或P<0.01),EdU标记指数显著降低(P<0.05)。在分化期,与对照组比较,试验组分化标志因子MyoG mRNA相对表达量极显著下调(P<0.01)。说明miR-16a对牛肌卫星细胞的增殖和分化均存在抑制作用。     

转牛Myf6基因小鼠脾脏功能的研究

为了研究外源基因转入对动物免疫功能的影响,即转牛Myf6基因小鼠脾脏淋巴细胞的增殖能力以及相关细胞因子IL-2、IFN-γmRNA表达的变化,试验随机选择5只转牛Myf6基因的子一代小鼠,采用MTT法体外检测脾淋巴细胞增殖能力和实时荧光定量PCR研究宿主脾脏中的IL-2mRNA、IFN-γmRNA表达变化。结果表明:Myf6子一代小鼠T淋巴细胞、B淋巴细胞的增殖指数与阴性对照组相比显著降低,IL-2 mRNA相对表达量显著降低,IFN-γmRNA表达也出现了显著下降。说明外源基因Myf6转入抑制了小鼠的脾脏免疫机能。     

动物成肌分化及非编码RNA调控研究进展

肌细胞分化密切关系到肉用动物的肌肉产量,也与人类的一系列疾病(如肌肉萎缩、心脏病等)密切相关。胚胎成肌分化期决定了肌纤维数量,是动物骨骼肌发育的关键时期。动物成肌分化及骨骼肌发育严格受各种细胞信号分子和转录因子调控,其中microRNA(miRNA)和lncRNA发挥着重要作用。本文从动物胚胎成肌分化及调控途径、卫星细胞的分化及调控、非编码RNA对肌肉形成的调控等方面进行综述,并展望了畜禽动物骨骼肌生长发育分子调控机制的研究方向,为提高畜禽肌肉产量与质量提供一定的分子理论参考。     

miR-204在细胞增殖分化中的作用及其机制研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一类内源性的、长度约为20~25个核苷酸的非编码单链小RNA分子,它能与mRNA的3’端非编码区(3’UTR)靶向结合,从而在转录或翻译水平上调控靶基因的表达。miR-204作为miRNAs的重要一员,参与细胞的生长发育、增殖、分化及凋亡等多个生物学过程。本文主要论述了miR-204在细胞增殖与分化过程中的作用及调控机制。     

miR-142和miR-144靶向FoxO1基因调节绵羊前体脂肪细胞分化的研究

旨在预测并验证调节FoxO1基因表达的关键miRNAs及其调节脂肪分化的机制。本研究利用4个在线软件预测与FoxO1基因具有潜在靶标关系的miRNAs。用双荧光素酶报告系统检测荧光活性。用荧光定量PCR、Western blotting和油红O染色,分别在mRNA和蛋白水平上检测miRNA对FoxO1表达的影响以及对绵羊前体脂肪细胞分化的调节作用。结果表明,miR-142和miR-144与FoxO1具有靶标关系。过表达miR-142和miR-144显著抑制了双荧光素酶报告载体的荧光活性,下调了FoxO1mRNA(P0.01)及其编码蛋白的表达(P0.05)。miR-142和miR-144均可促进绵羊前体脂肪细胞分化,加快脂滴形成。由此证明,miR-142和miR-144靶向负调节FoxO1的表达,进而通过FoxO1对PPARγ的负调节促进绵羊前体脂肪细胞的分化。     

MyoD、Myf6和Mef2c慢病毒过表达载体构建及诱导猪MSC成肌向分化的研究

骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是重要的成体干细胞,具有多向分化的能力,其成肌分化能力在医学上有广泛的应用,可用于多种疾病的治疗。成肌决定因子(MyoD)和成肌调节因子6(Myf6)同属生肌决定因子基因家族,控制着肌细胞的增殖分化,肌细胞增强因子(Mef2c)是一个具有重要功能的转录因子,可以作为心肌分化过程中的特异性标志。本试验通过构建猪MyoD、Myf6和Mef2c慢病毒表达载体,并在体外感染猪间充质干细胞(pMSC),成功在pMSC中过表达MyoD、Myf6和Mef2c三种调节因子,并且诱导MSC表达肌细胞生成素(MyoG)、肌肉特异型肌酸激酶(CKM)等重要的成肌相关因子。本研究为利用慢病毒过表达成肌相关因子诱导MSC细胞向成肌细胞分化奠定基础,为进一步探明MSC向成肌细胞分化的分子机制提供发新思路。     

精氨酸对鱼类肌细胞增殖分化的影响及其机制

精氨酸(Arg)作为功能性氨基酸,同时也是鱼类的必需氨基酸。Arg及其部分代谢产物可通过调节一些内分泌激素[如生长激素(GH)、胰岛素样生长因子(IGFs)等]的分泌,影响生肌过程中相关基因和蛋白质的表达,进而作用鱼类肌细胞的增殖分化。本文简要综述Arg对鱼类肌细胞增殖分化的影响及其机制。     

miR-186-5p调控猪原代前体脂肪细胞增殖和分化的研究

旨在探究miR-186-5p对猪原代前体脂肪细胞增殖和成脂分化的调控作用及机制.本研究采集7日龄健康马身猪公猪的颈部皮下脂肪,分离培养马身猪原代前体脂肪细胞;猪原代前体脂肪细胞分为4组,分别转染miR-186-5p模拟物(mimics)及其对照组(mimics NC),miR-186-5p抑制剂(inhibitor)及...