干扰Sirt2促进C2C12成肌细胞分化

Sirt2是组蛋白去乙酰化酶(HDAC III)家族成员之一, 对细胞周期、自噬、脂肪细胞分化、神经细胞存活等生物学过程的调节发挥重要作用. 目前,Sirt2在肌肉发育过程中的研究尚未见报道.本文通过构建Sirt2慢病毒干扰载体,侵染C2C12成肌细胞,并用细胞免疫荧光化学、real-time PCR 和Western印迹方法,检测其对成肌分化标志基因及相关信号通路因子的影响. 结果显示,干扰质粒shRNA 663处理C2C12细胞后,Sirt2 mRNA及蛋白质表达水平与对照相比显著下调(P<0.01);C2C12细胞分化第4 d,MyoD,MyoG,MyHC mRNA及蛋白质表达均显著增加(P<0.01); PI3K,AKT,FoxO1磷酸化水平明显升高. 结果表明,Sirt2可通过PI3K/AKT/FOXO1信号通路来促进成肌细胞分化,是肌生成的一个潜在调节因子.     

过表达Runx2促进C2C12细胞成骨分化

利用Tet-on(Tetracycline-on)基因表达系统,通过强力霉素(doxycycline,DOX)诱导Runx2基因在C2C12细胞中的表达,探究Runx2促成骨分化功能,为其分子机制的研究提供一个理想的实验平台.先后将调控质粒pTet-on和反应质粒pTRE-Flag-Runx2转染入C2C12细胞,并用G418和潮霉素分别进行2轮筛选,运用实时荧光定量PCR选择对强力霉素诱导敏感的细胞克隆.用不同浓度DOX诱导C2C12/Tet/pTRE-Flag-Runx2细胞,蛋白免疫印迹检测Runx2的表达,确定DOX的最佳诱导浓度与时间,并检测C2C12细胞的成骨分化能力.结果表明,诱导细胞最佳DOX浓度为10μg/ml;最佳诱导时间为12h;诱导后Runx2基因高表达,C2C12细胞向成骨方向分化(P0.05).成功建立Tet调控Runx2基因表达C2C12细胞系,为进一步研究Runx2基因功能分子机制提供理想的细胞模型.     

植物蛋白磷酸酶2C(PP2C)及其在信号转导中的作用

蛋白磷酸酶(protein phosphatase,PP)是蛋白质可逆磷酸化调节机制中的关键酶,蛋白磷酸酶2C(PP2C)是蛋白磷酸酶的一个分支。文章介绍了PP2C的结构及其在信号转导中的研究进展。     

C2C12 细胞胰岛素增敏的机制

目的:观察口服葡萄糖负荷对小鼠小肠组织网膜素基因表达的影响及网膜素对C2C12肌管细胞胰岛素敏感性的影响,并进一步探讨其机制。方法:半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测小鼠小肠组织网膜素mRNA的表达;葡萄糖转运实验观察网膜素对C2C12肌管细胞胰岛素敏感性的影响;Western blot检测Akt(Ser473)的磷酸化水平。结果:口服葡萄糖负荷30min后小鼠小肠组织网膜素基因表达显著减低(P<0.05),而60min后恢复至负荷前水平;葡萄糖转运实验发现:网膜素作用10min对C2C12肌管细胞基础葡萄糖转运无影响,但显著增加了胰岛素刺激的葡萄糖转运(P<0.05);Western Blot发现:网膜素和AICAR均显著增加了C2C12肌管细胞Ak(tSer473)的磷酸化水平(P<0.05)。结论:网膜素作为一种胃肠激素还受到葡萄糖负荷的调节,在C2C12肌管细胞,网膜素可通过增加Akt的磷酸化发挥胰岛素增敏作用。     

低氧抑制C2C12细胞的体外分化

目的:研究低氧环境对C2C12细胞分化的影响,为探讨肌肉的发生和骨骼肌的损伤修复机理提供理论依据.方法:培养C2C12细胞,分别在常氧和低氧(3%O2)条件下诱导分化.免疫细胞化学方法检测成肌细胞终末分化的标志蛋白MI-IC(肌球蛋白重链)的表达;Western blot检测MHC以及MRFs(成肌调控因子)的表达.结果:在常氧条件下诱导分化的C2C12细胞融合形成肌管并表达MHC蛋白,而在低氧条件下培养的C2C12细胞几乎很少融合形成肌管并表达MHC蛋白;同时低氧下调了C2C12细胞中MRFs的表达.结论:低氧抑制了C2C12细胞的体外分化.     

C2H2型锌指蛋白的研究进展

锌指基因家族是人体中最大的基因家族,它参与细胞分化、胚胎发育,并与许多疾病的发生相关．根据半胱氨酸(c)和组氨酸(H)的数目和位置可将锌指蛋白分为c2H2、c2Hc2、c2c2 CHCC2C2、C2C2C2C2等亚类．c2H2型锌指是最普遍的类型,它们作为重要的转录调控因子参与许多的生理过程．c2H2型锌指蛋白包含的锌指数目从1个到30多个不等．依据锌指的数量以及在蛋白中的分布情况,大多数c2H2型锌指蛋白属于下列3类之一：1)含3个c：H：锌指的蛋白(tC2H2);2)含多个锌指的c2H2型锌指结构蛋白(mac2H2);3)锌指成对间隔排列的c2H2型锌指蛋白(spC2H2)、一些c2H2型锌指蛋白能识别并结合特异性RNA或DNA片段．另一些则只能与RNA结合．通常锌指蛋白含锌指数目越多。它选择结合的能力就越强．     

SATB2促进BMP9诱导C2C12细胞的成骨分化

目的:研究特异AT序列结合蛋白2(Special AT-rich sequence-binding protein 2,SATB2)在骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)诱导的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)C2C12成骨分化中的作用。方法:首先用Ad-BMP9感染C2C12细胞,RT-PCR检测SATB2在基因水平上的表达变化,Western blot检测SATB2在蛋白水平上的变化;构建过表达SATB2重组腺病毒Ad-SATB2,感染C2C12细胞后,Western blot验证Ad-SATB2表达情况;用AdSATB2处理BMP9诱导的C2C12细胞,碱性磷酸酶(ALP)活性和染色检测成骨早期ALP的变化,茜素红S染色检测成骨晚期指标钙盐沉积的变化。结果:Ad-BMP9处理C2C12细胞后,比对照组SATB2在基因水平和蛋白水平上表达量上调;Ad-SATB2可以在细胞中成功表达SATB2蛋白;用Ad-SATB2处理BMP9诱导的C2C12细胞后,ALP以及钙盐的沉积与对照比较均上调。结论:SATB2可以促进BMP9诱导的间充质干细胞C2C12的成骨分化。     

不同氧浓度下C2C12细胞的Nrf2抗氧化系统对H2O2刺激的反应*

目的:探讨不同氧浓度下小鼠骨骼肌卫星细胞系(C2C12细胞)对H₂O₂刺激反应的变化及其机制。方法:小鼠骨骼肌卫星细胞系(C2C12细胞),经培养复苏后,将细胞分为7组,每组设8个复孔,各组分别加入浓度为0.1 mmol/L、0.25 mmol/L、0.5 mmol/L、0.75 mmol/L、1 mmol/L、2 mmol/L的H₂O₂,分别作用1 h、2 h后测细胞活力,选择细胞H₂O₂刺激的最佳作用时间和浓度;C2C12细胞分为不同氧浓度组:21% O₂、12% O₂、8% O₂、5% O₂每组设8个复孔,12 h后,H₂O₂作用1 h,收集细胞;检测细胞Nrf2蛋白荧光和蛋白表达量,测定Nrf2和抗氧化酶SOD1、SOD2、CAT、NQO-1、HO-1、GPX-1 的mRNA表达量及细胞ROS水平。结果:选择H₂O₂作用时间相对较短的1 h和浓度0.5 mmol/L作为本实验的H₂O₂刺激条件。与21%O₂组相比,12%O₂组细胞Nrf2蛋白荧光增强,Nrf2 的mRNA和蛋白表达以及抗氧化酶SOD1、SOD2、CAT、NQO-1、HO-1、GPX-1的 mRNA表达均显著增加(P＜0.05或P＜0.01),细胞 ROS水平明显降低(P＜0.01);8%O₂组仅GPX-1 mRNA显著增加(P＜0.05),其他指标变化不大;5%O₂组细胞 Nrf2 mRNA和蛋白表达以及抗氧化酶SOD1、SOD2、NQO-1、GPX-1的 mRNA表达均明显降低(P＜0.05或P＜0.01),细胞 ROS水平则明显升高(P＜0.01)。结论:不同氧浓度下C2C12细胞中Nrf2介导的抗氧化系统对H₂O₂刺激反应不同,12 h的12% O₂浓度可促进C2C12细胞Nrf2的抗氧化作用,而5% O₂浓度的严重低氧则作用相反。     

脂质体介导的C2C12肌细胞瞬时转基因技术

C2C12细胞是常用于研究的肌细胞,广泛适用于肌肉再生、肌肉疾病、糖脂代谢以及药物研究实验。由于肌细胞结构较特殊,基因转染不容易成功。本文介绍脂质体介导的肌细胞瞬时转基因技术,国内外未见详细报道。我们实验室经优化细胞密度、质粒DNA纯度以及转染最佳时间等条件,并改变底物和稀释液的成份,将细胞分成几组:1底物Opti-MEM+稀释物DMEM组;2底物Opti-MEM+稀释物Opti-MEM组;3底物无血清DMEM+稀释物无血清DMEM组;4底物无血清DMEM+稀释物Opti-MEM组;5底物含10%FBS的DMEM+稀释物DMEM组进行转染。24 h后荧光倒置显微镜观察各组荧光表达情况,48 h Western Blot检测GFP蛋白表达。结果 C2C12细胞瞬时转染的细胞数量和荧光强度达到理想效果。其中第3组GFP蛋白表达水平明显高于第5组(p0.05)。这是一种方便有效的脂质体介导C2C12细胞转基因技术。     

割手密2C型蛋白磷酸酶ScPP2C基因的克隆与表达分析

割手密由于具有抗病、抗虫、抗逆等潜在的有利基因,历来被用于甘蔗的抗性遗传改良。在割手密中克隆编码2C型蛋白磷酸酶(protein phosphatase 2C, PP2C)的基因,并分析其在干旱胁迫下的差异表达。本研究利用RT-PCR方法从割手密叶片中克隆得到PP2C基因的CDS全长序列,利用生物信息学在线软件对PP2C蛋白的理化性质、蛋白结构进行预测分析,并采用实时荧光定量的方法分析该基因在不同干旱处理下的差异表达。结果显示从割手密中克隆到一个全长951 bp编码316个氨基酸的2C型蛋白磷酸酶基因,命名为ScPP2C,GenBank登录号为MG322120。荧光定量分析表明,随着干旱胁迫时间的延长,其表达量呈先上调后下调的表达模式,说明该基因是干旱胁迫诱导型基因。本研究通过挖掘甘蔗野生种割手密中的抗旱新基因ScPP2C,为甘蔗野生种质资源开发利用、转基因抗旱甘蔗新品种的选育提供了参考依据。     

H_2O_2诱导小鼠肌原细胞系C2C12 UII/UT系统的高表达

目的:观察外源给予H2O2对C2C12细胞中UII/UT系统表达的影响。方法:培养小鼠肌原细胞系C2C12细胞株,应用胎盘蓝染色和测定细胞培养液中LDH的含量检测H2O2对细胞损伤的影响,应用放射免疫的方法检测细胞培养液和裂解液中UII的含量,应用RT-PCR法测定C2C12中UT mRNA的表达,应用Western Blot检测不同浓度H2O2对肌原细胞系C2C12中UT蛋白表达的影响。结果:外源给予不同浓度的H2O2,C2C12细胞裂解液中UII的含量各组间无明显差异,但增加了细胞孵育液中UII的含量,10-4 M和10-3 M时分别增加了83.1%(p0.01)和94.5%(P0.01)。低浓度H2O2(0.5×10-6 M,10-6 M,10-5 M,10-4 M)刺激明显增加了UT m RNA的表达,而高浓度的H2O2(10-3M)刺激反而使UT mRNA的表达降低。高浓度的H2O2(10-6 M,10-5M,10-4 M,10-3M)刺激使UT蛋白表达分别增加了200.1%、255.6%、111.1%和100.1%(均p0.05)。结论:H2O2作为T2DM发病因素之一的活性氧族,可能是T2DM时骨骼肌组织中UII/UT系统表达增加的一个因素。     

过表达miR-155抑制C2C12成肌分化

为明确miR-155在C2C12成肌分化中的作用及分子机制,本研究构建了miR-155过表达腺病毒载体,运用过表达miR-155的腺病毒感染C2C12,并诱导其成肌分化。通过形态学观察,成肌标志基因mRNA和蛋白表达水平的检测,以及双荧光素酶报告基因系统对预测的miR-155靶基因(TCF4)的验证,结果表明,C2C12细胞分化中,过表达miR-155明显降低了肌管的形成,成肌标志基因MyoG和MyHC的mRNA表达量极显著地下降(P0.01),而MyoD差异不显著(P0.05),成肌标志基因蛋白检测结果与mRNA检测结果一致;进一步研究显示miR-155与预测的TCF4基因的3'UTR 3个靶点(1487-1493,1516-1522,4532-4583)中的1个(4532-4538)结合,并发现过表达miR-155显著降低了TCF4的mRNA水平(P0.05)。表明miR-155可能通过靶向TCF4抑制C2C12成肌分化。     

Lamine C2 et spermatogenèse

Lamin A/C are intermediate filaments present in nucleus. Their roles are numerous and laminopathies are issued from LMNA gene mutations. In male germ cells, this protein family is only represented by lamin C2. The results obtained in male mice show the importance of these filaments in male meiosis and suggest the existence of a new male infertility domain involving this intermediate filament and its associated proteins.     

KLHL31促进C2C12细胞的肌原分化

人类KLHL31基因是本实验室已克隆的基因,其蛋白质含有保守的BTB和串连重复的Kelch结构域,已有报道表明其在人类成体骨骼肌和心肌组织中特异表达。RT-PCR分析表明在C2C12细胞肌原分化过程中过表达KLHL31能够提高肌原分化标志基因MyoD与Myogenin的转录水平;荧光报告系统分析发现过表达KLHL31能够增强肌原分化相关基因MCK启动子的活性,表明KLHL31能够促进C2C12细胞的肌原分化。     

异丙肾上腺素在C2C12细胞分化中的作用及机制

该研究主要探讨异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)在C2C12细胞分化与肌萎缩中的作用及可能的机制。在利用免疫组化分析C2C12细胞肾上腺素能受体表达特征的基础上,以2%的马血清高糖培养基建立C2C12细胞分化的实验体系,随后分别按单次或连续单次给予10~(–5) mol/L ISO后观察其分化差异;接着再比较连续单次给予不同浓度的ISO(10~(–8) mol/L、10~(–7) mol/L、10~(–6) mol/L、10~(–5) mol/L)处理;利用细胞免疫荧光化学和Western blot方法检测C2C12细胞分化后肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MYH)的水平,并定量分析分化后骨骼肌细胞的肌管细胞核融合数目;同时,利用Western blot检测C2C12细胞分化调节有关的肌细胞生成蛋白(myogenin,Myo G)、p-p38MAPK(phosphorylated p38-mitogen-activated protein kinase)及p-AKT(phosphorylated/protein kinase B)的水平变化。结果显示,C2C12细胞呈现出α-肾上腺素和β-肾上腺素能受体表达的特征。分化培养诱导下,C2C12细胞随着时间的延长,分化成肌管的数量逐渐增多,在第8 d达峰值。单次一次给予10~(–5) mol/L ISO没有连续单次给予ISO抑制C2C12细胞分化成骨骼肌细胞显著,且连续单次给予ISO随着其浓度的增加,C2C12细胞分化为肌管细胞核融合数目逐渐减少并在ISO浓度为10~(–5) mol/L时最显著。与此同时,随着连续单次给予不同浓度(10~(–8) mol/L、10~(–7) mol/L、10~(–6) mol/L、10~(–5) mol/L)的ISO,MYH和Myo G的表达水平呈现随着浓度增加而逐渐降低的特征,而且p-p38MAPK及p-AKT的水平也呈连续单次给予ISO浓度增加而降低的趋势,在ISO浓度为10~(–5) mol/L时降低最显著。该研究提示,连续单次给予ISO显著抑制C2C12细胞分化为成熟骨骼肌细胞,且与p-p38MAPK、p-AKT及Myo G水平的降低密切相关,从而为交感神经长期过度兴奋所伴随的肌萎缩提供新的研究模型和治疗靶点。     

A role for PKCε during C2C12 myogenic differentiation

In a previous report we have demonstrated that PLCγ1 is involved in the differentiation process of C2C12 myoblasts, induced by insulin administration. In order to identify the downstream targets of PLCγ1-dependent signalling, we have analyzed the expression of DAG-dependent PKC isoforms during muscle differentiation. We show that during myotube formation, there is a marked increase of PKCε and η expression, and that PKCε is able to form a complex with PLCγ1. The increase in PKCε amount during myogenic differentiation is associated to an increase in PKCε activity as well. Immunofluorescence analysis indicated that in growing C2C12 cells both PLCγ1 and PKCε localize in the cytoplasm with a distinct perinuclear accumulation. In insulin-treated cells, the expression of PLCγ1 and PKCε increases and the two proteins are still distributed mainly in the perinuclear region of the myotubes. We show that PLCγ1–PKCε complex co-localizes with protein 58 K, a specific Golgi marker. Moreover, our results indicate that the Golgi-associated PKCε form, i.e. PKCε phosphorylated at Ser 729, is increased in differentiated myoblasts. Since it has been previously demonstrated that in C2C12 cells after insulin administration cyclin D3 levels could be modulated by PLCγ1, we analyzed the effect on cyclin D3 expression of either PKCε overexpression or silencing, in order to investigate whether PKCε could also affect cyclin D3 expression. The results showed that either a modification of PKCε expression or a change in its catalytic activity determines a variation of cyclin D3 levels and muscle differentiation in terms of myogenin expression. These data support a role for PKCε in regulating insulin inositide-dependent PLCγ1 signalling in skeletal muscle differentiation.     

PGC-1α is associated with C2C12 Myoblast differentiation

PGC-1α has been implicated as an important mediator of functional capacity of skeletal muscle. However, the role of PGC-1α in myoblast differentiation remains unexplored. In the present study, we observed a significant up-regulation of PGC-1α expression during the differentiation of murine C2C12 myoblast. To understand the biological significance of PGC-1α up-regulation in myoblast differentiation, C2C12 cells were transfected with murine PGC-1α cDNA and siRNA targeting PGC-1α, respectively. PGC-1α over-expressing clones fused to form typical myotubes with higher mRNA level of myosin heavy chain isoform I (MyHCI) and lower MyHCIIX. No obvious differentiation was observed in PGC-1α-targeted siRNA-transfected cells with marked decrement of mRNA levels of MyHCI and MyHCIIX. Furthermore, PGC-1α increased the expression of MyoD and MyoG in C2C12 cells, which controlled the commitment of precursor cells to myotubes. These results indicate that PGC-1α is associated with myoblast differentiation and elevates MyoD and MyoG expression levels in C2C12 cells.