miR-196a-5p对3T3-L1前脂肪细胞增殖和分化的影响效应

目的:探究miR-196a-5p对小鼠前体脂肪细胞增殖、分化的影响及其潜在的分子机制。方法:(1)构建小鼠肥胖模型,RT-PCR检测脂肪组织中miR-196a-5p表达量;(2)鸡尾酒法诱导3T3-L1前脂肪细胞分化,RT-PCR检测分化过程中miR-196a-5p的表达变化;(3)合成miR-196a-5p mimics和inhibitors转染3T3-L1细胞,以CCK8、EdU试剂盒检测miR-196a-5p对3T3-L1前脂肪细胞增殖的影响作用;(4)运用油红O染色、甘油三酯测定评估miR-196a-5p对3T3-L1细胞分化的影响;(5) RT-PCR检测miR-196a-5p对前脂肪细胞增殖、分化相关基因的影响;(6)结合前人文献,运用生物信息软件、萤光素酶报告系统对miR-196a-5p调控脂肪细胞分化的靶基因进行筛选和验证。结果:(1) miR-196a-5p在肥胖小鼠脂肪组织中高表达,在3T3-L1前脂肪细胞分化过程中先升高后下降;(2)与阴性对照组相比,mimics转染抑制了3T3-L1细胞增殖,inhibitors转染促进了3T3-L1细胞增殖;(3)与阴性对照组相比,mimics组积累了大量油红着色的脂滴,甘油三酯含量增多,而inhibitors组的脂滴少而小,甘油三酯含量相对降低;(4)与阴性对照组相比,mimics转染抑制了增殖标志基因Cyclin D1、Cyclin E、CDK2和CDK4表达,促进了分化标志基因PPARγ、C/EBPα、LPL、aP2等的表达,inhibitors转染则表现出与mimics转染相反的作用;(5) miR-196a-5p可显著抑制野生型MAP4K3和MAPK1 3'UTR萤光素酶活性,而突变绑定位点可废除该抑制效应。结论:miR-196a-5p不仅可抑制3T3-L1前脂肪细胞增殖,还可促进其诱导分化、沉积脂滴;miR-196a-5p可能通过靶向调节MAP4K3和MAPK1来介导3T3-L1前脂肪细胞分化。     

过表达miR-103促进猪前体脂肪细胞分化

为阐明miR-103在猪前体脂肪细胞分化过程中的调控作用,采用Real-time PCR检测猪前体脂肪细胞成脂分化过程中的miR-103表达谱,明确了其在分化过程中的表达趋势;使用miR-103的腺病毒超表达载体感染猪原代脂肪细胞,随后采用Real-time PCR和Western blotting分别检测成脂标记基因PPARγ、aP2的mRNA和蛋白表达量变化;油红O染色观察腺病毒miR-103侵染的前体脂肪细胞诱导分化第8天的成脂情况。结果显示,miR-103的表达量随着脂肪细胞分化而增加,在miR-103超表达的猪原代脂肪细胞的诱导分化过程中,成脂标记基因PPARγ、aP2的表达量与对照相比显著升高,分化第8天观察到明显的脂滴。说明miR-103能够促进猪前体脂肪细胞分化。     

miR-124靶向TNF-α促进猪皮下脂肪细胞分化

前期研究中采用双萤光素酶报告基因验证了mi R-124与脂解因子猪TNF-α之间的靶关系,以此为基础研究mi R-124是否影响猪皮下脂肪细胞的分化。采用mi R-124模拟物mimics和抑制物inhibitor分别转染猪脂肪前体细胞并诱导其分化成成熟脂肪细胞,检测细胞的聚脂情况,甘油及甘油三酯的含量变化,荧光定量检测脂肪细胞关键转录因子PPARγ,脂肪合成和分解的主要酶FASN和HSL基因的表达变化。结果显示,过表达mi R-124能抑制TNF-α蛋白的表达,脂肪细胞脂滴多于对照组,甘油三酯(TG)含量显著增加(P0.01),甘油含量亦显著增加(P0.05),PPARγ、FASNT和HSL的表达显著上调(P0.01);抑制细胞mi R-124的表达脂滴则较少,TG含量显著减少(P0.05),PPARγ和FASN的表达均显著下调(P0.05)。mi R-124可能通过抑制TNF-α调节猪脂肪细胞的分化,为后续研究mi R-124调节脂肪代谢的相关机制奠定基础。     

MiR-186-5p对3T3-L1前脂肪细胞增殖分化的影响研究

目的:探究miR-186-5p对小鼠3T3-L1前脂肪细胞增殖、分化的影响及其潜在的分子机制。方法:qRT-PCR检测miR-186-5p在不同周龄小鼠白色脂肪组织及3T3-L1前脂肪细胞增殖分化过程中的表达变化;通过脂质体将miR-186-5p mimics、inhibitors转染入增殖液或分化液培养的3T3-L1细胞后,利用CCK-8、EdU和qRT-PCR检测3T3-L1前脂肪细胞增殖变化,油红O染色观察其脂滴形态;通过生物信息软件TargetScan和双荧光报告系统分别对miR-186-5p靶基因进行预测和确认。结果:(1) miR-186-5p在1～6周龄小鼠的白色脂肪组织及3T3-L1前脂肪细胞自然分化过程中表达量均逐渐上调。(2)与阴性对照相比,mimics或inhibitors转染分别显著地促进或抑制了miR-186-5p的表达。(3)过表达miR-186-5p后,3T3-L1前脂肪细胞的增殖速率减慢,脂滴增大增多;而抑制miR-186-5p后,3T3-L1前脂肪细胞增殖速率增快,脂滴数量减少,且粒径变小。其中过表达miR-186-5p显著地降低了野生型Wnt5a和Mapk1 3'-UTR活性,而突变相应的绑定位点可解除该抑制作用。结论:miR-186-5p可抑制3T3-L1前脂肪细胞增殖,且通过直接靶向Wnt5a和Mapk1以促进其分化为成熟脂肪细胞。     

长链非编码RNA AK043773在脂肪细胞分化中的作用

探索长链非编码RNA(lnc RNA)AK043773在脂肪细胞分化过程中的表达变化和调控作用。将小鼠前脂肪细胞成脂诱导,利用实时定量PCR技术检测成脂分化调控基因KLF7及AK043773的表达,构建AK043773过表达载体检测其对成脂分化的影响。经UCSC数据库检索发现AK043773位于KLF7基因4号外显子的3'端下游,骨髓基质细胞系ST2和前脂肪细胞系3T3-L1成脂诱导分化后,实时定量PCR检测结果显示AK043773及KLF7表达协同下调;构建p CDNA3.1-AK043773过表达载体,转染ST2细胞后能显著提高AK043773的表达,进行脂肪细胞分化条件诱导,通过油红O染色及OD520nm吸光值检测可见AK043773过表达显著抑制ST2细胞中脂滴产生。AK043773及KLF7在脂肪细胞分化过程中协同下调,上调AK043773的表达可显著抑制脂肪细胞分化。     

miR-148a在5-aza诱导间充质干细胞心肌样分化中的调控作用及机制

目的：探讨miR-148a在5-aza诱导人骨髓间充质（hMSCs）成心肌样分化中的表达及miR-148a对hMSCs体外成心肌样分化的生物学作用。方法：免疫荧光检测5-aza诱导hMSCs分化后心肌细胞特异性标志物α-MHC表达水平;qRT-PCR和Western blot分别检测miR-148a和DNMT1在hMSCs成肌样分化中的表达水平。利用Lipofectamine TM 2000将miR-148a mimics和miR-148a inhibitor分别瞬时转染hMSCs,Western blot检测心肌细胞特异性标志物α-MHC的蛋白表达水平。利用生物信息学技术预测miR-148a的靶基因结合位点利用双荧光素酶报告基因系统鉴定其对靶基因3'UTR的结合序列。通过DNMT1 shRNA和miR-148a inhibitors共转到hMSCs中,研究miR-148a在hMSCs成心肌样分化中的调控作用。结果：hMSCs经5-aza诱导分化后,心肌细胞特性标志物α-MHC蛋白水平明显上调。miR-148a在hBMSCs成肌样分化中显著性增加（P<0.01）,DNMT1表达水平显著降低。过表达miR-148a能提高hBMSC中心肌细胞特异性标志物α-MHC表达水平,而抑制miR-148a则能降低其水平（P<0.01）。DNMT1沉默可以阻断miR-148a对hMSCs的诱导成肌样分化作用。结论：miR-148a在hMCCs成肌样分化中表达上调,通过靶定和调控DNMT1基因的表达,并对hMSCs心肌向分化具有正向调控作用。     

CTSB超表达促进体外培养的猪前体脂肪细胞分化

为研究溶酶体组织蛋白酶B(cathepsin B,CTSB)对脂肪细胞分化的影响,本实验构建了Ctsb重组腺病毒超表达载体,包装并侵染体外培养的猪前体脂肪细胞,采用油红O染色,油红O提取比色法检测猪前体脂肪细胞分化的情况,并通过real-time PCR法检测成脂关键基因mRNA水平的变化.结果显示,重组腺病毒Ctsb载体构建成功,转染猪前体脂肪细胞后,使Ctsb的mRNA和蛋白质表达量分别提高了约16倍和12倍. CTSB超表达能促进脂肪细胞的分化和脂质积累,成脂关键基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ)、脂肪酸结合蛋白2(adipocyte protein 2, aP2)的表达量均有显著升高. 研究表明,提高Ctsb的表达能促进猪前体脂肪细胞分化,揭示了Ctsb在猪前体脂肪细胞分化过程中可能发挥关键作用. 研究结果为进一步研究其作用机制奠定了基础.     

过表达miR-191抑制猪ADSCs向脂肪细胞分化

在脂肪组织发育过程中存在许多差异表达的microRNAs（miRNAs）,而 miR-191 是从实验室前期Solexa测序结果中筛选出的差异表达miRNAs之一.本研究对不同物种miR-191的成熟及前体序列进行同源性分析,并检测其在猪不同发育阶段各组织中的表达情况,发现miR-191的成熟及前体序列在不同物种间都非常保守,通过real-time qPCR检测发现,miR=191在猪脂肪组织不同发育阶段呈高丰度差异表达,其与Solexa测序结果一致.为了更好地研究miR-191在脂肪细胞分化过程中的功能,通过基因克隆的方法,利用Ad-Easy体系,构建过表达miR 191的腺病毒载体,转染 293A细胞,成功包装出重组 miR-191腺病毒并能高效侵染猪脂肪基质细胞（adipose derived stromal cells, ADSCs）.通过real time qPCR检测表明,感染重组 miR-191 腺病毒后的ADSCs能大量表达miR-191|油红O染色可以观察到,过表达miR=191的猪ADSCs在诱导分化后与对照组相比,脂滴明显减少. 进一步研究发现,miR-191过表达的猪ADSCs中,SREBP-1C（sterol regulatory element binding protein=1C）和LPL（lipoprotein lipase）的mRNA水平显著降低,脂解关键基因HSL（hormone sensitive lipase）和ATGL（adipose triglyceride lipase）mRNA水平显著升高. 同时,Western印迹结果显示,过表达miR-191的猪ADSCs在诱导分化过程中,PPARγ（peroxisome proliferator-activated receptor γ）、C/EBPα（CCAAT/enhancer binding protein α）和A-FABP（adipocyte fatty acid binding protein）的蛋白表达水平显著下调. 实验表明,过表达miR-191抑制了猪ADSCs的分化过程. 这为深入研究miR-191在猪ADSCs分化过程中的调控机制奠定基础.     

miR-34a在幼鼠海马神经元细胞增殖和凋亡中的作用

目的:探讨miR-34a在幼鼠海马神经元细胞增殖凋亡中的作用。方法:分离幼鼠海马神经元细胞,转染miR-34a抑制剂(miR-34a inhibitor)、抑制剂对照(inhibitor control)、miR-34a模拟物(miR-34a mimics)、模拟物对照(mimics control),RT-PCR检测细胞中miR-34a表达水平。MTT检测转染后细胞增殖情况。流式细胞仪检测细胞凋亡情况。Western blot检测细胞中Cleaved-caspase-3、Bcl-2、Bax的表达水平。结果:转染miR-34a inhibitor可以抑制miR-34a的表达,miR-34a mimics可以促进miR-34a的表达。miR-34a mimics对细胞增殖抑制率明显高于mimics control组(P0.05),miR-34a inhibitor组抑制率明显低于inhibitor control组(P0.05)。miR-34a inhibitor组神经元细胞凋亡率明显低于inhibitor control组(P0.05),miR-34a mimics组神经元细胞凋亡率明显高于mimics control组(P0.01),inhibitor control组和mimics control组神经元细胞凋亡率差异不显著(P0.05)。miR-34a inhibitor组Cleaved-caspase-3、Bax蛋白表达量低于inhibitor control组,差异显著(P0.05);miR-34a inhibitor组Bcl-2蛋白表达量高于inhibitor control组,差异显著(P0.05);miR-34a mimics组Cleaved-caspase-3、Bax蛋白表达量高于mimics control,差异显著(P0.05);miR-34a mimics组Bcl-2蛋白表达量低于mimics control,差异显著(P0.05)。结论:miR-34a抑制海马神经元细胞增殖,促进细胞凋亡,其作用机制可能与调控Cleaved-caspase-3、Bcl-2、Bax表达有关。     

Effect of monoclonal antibody on expression of lipid metabolism related genes in porcine adipocytes

In order to study the mechanism of monoclonal antibody (McAb) against a porcine 40-kDa adipocyte-specific plasma membrane protein in reducing fat deposition, porcine primary adipocytes were treated with the McAb during the process of adipocyte differentiation; its effect on expression of lipid metabolism related genes was investigated. Adipocytes were treated with 1-methyl-3-isobutylmethylxanthine (IDX) plus 10 μg/mL of the McAb or without McAb. The mRNA levels of adipocyte differentiation related genes (PPARγ and C/EBPα), lipid metabolism related genes (FAS, HSL, CPT-1B, DGAT and A-FABP) and adiponectin gene (AdipoQ) were determined using real-time quantitative PCR. The results showed that the differentiated adipocyte number and triglyceride (TG) content in adipocytes treated with the McAb were lower than that in cells without McAb during the whole process of adipocyte differentiation. The McAb significantly reduced mRNA expression of PPARγ, C/EBPα, FAS, DGAT, A-FABP and adiponectin genes, but increased mRNA expression of HSL and CPT-1B genes during the medium and latter stage of adipocyte differentiation. This suggested that the McAb decreased triglycerol accumulation in adipocyte by both inhibiting adipocyte differentiation and regulating lipid metabolism, especially at the medium and latter stage of porcine adipocyte differentiation.     

饲料硒含量对黄颡鱼肠系膜脂肪组织中脂类代谢和miRNAs表达水平的影响

使用3种不同硒含量的饲料饲养黄颡鱼12周, 研究饲料硒含量对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)肠系膜脂肪组织脂类代谢和miRNAs表达水平的影响, 饲料硒含量分别为0.03(低硒组)、0.25(适宜硒组)和6.39 mg Se/kg饲料(高硒组)。结果表明, 相比较于适宜硒组, 高硒和低硒组中甘油三酯(TG)含量显著升高(P<0.05), 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6PGD)的酶活性在低硒组中活性显著下降(P<0.05), 在高硒组中活性显著上升(P<0.05); 异柠檬酸脱氢酶(ICDH)的酶活性在低硒组中没有显著性变化(P>0.05), 在高硒组中显著下降(P<0.05); 苹果酸酶(ME)和脂肪酸合成酶(FAS)的酶活性在低硒和高硒组中均显著上升(P<0.05)。相比于适宜硒组, 在高硒组miR-26a、miR-183、miR-135、let-7b、let-7c和let-7g的表达量显著上升(P<0.05), 而在低硒组中没有显著性差异(P>0.05); miR-181a-5p和let-7e在低硒组中显著上升(P<0.05), 在高硒组中没有显著性差异(P>0.05); miR-130和miR-203a在低硒和高硒组中表达量均显著上升(P<0.05); miR-200a、miR-143、let-7d和let-7f在低硒组中表达量显著下降同时在高硒组中表达量上升(P<0.05)。miR-143、miR-203a和miR-130在脂肪组织中高表达, 且对硒产生强响应, 通过TargetScanFish6.2和miRwalk3.0共预测3个miRNA的靶基因, 并对靶基因进行KEGG富集分析, 结果显示, miR-143的靶基因在矿物盐吸收、不饱和脂肪酸生物合成、胰岛素通路、自噬、脂肪酸代谢、鞘脂类代谢、调节脂肪细胞脂肪分解和甘油磷脂代谢等途径中显著富集(P<0.05, FDR≤0.05); miR-203a的靶基因在胰岛素抵抗、胰岛素通路、调节脂肪细胞脂肪分解和自噬等代谢途径、信号通路中显著富集(P<0.05, FDR≤0.05); miR-130的靶基因在胰岛素通路、胰岛素抵抗、自噬、鞘脂类代谢、调节脂肪细胞脂肪分解和mTOR通路中显著富集(P<0.05, FDR≤0.05)。综合分析发现, miR-143、miR-203a和miR-130的靶基因共同富集在脂肪酸合成、调节脂肪细胞脂肪分解、胰岛素抵抗等脂代谢相关的通路中, 选取共富集通路中的靶基因进行qPCR检测, 结果显示fas、碳水化合物反应元件结合蛋白α(chrebpα)、肉碱棕榈酰转移酶1α(cpt1α)、激素敏感酯酶(hsl)、固醇调节元件结合蛋白(srebp1)、过氧化物酶体增殖剂激活受体α(pparα)和脂肪组织甘油三酯酶(atgl)的表达趋势与miR-143、miR-203a和miR-130的表达趋势相符合, 推测饲料硒缺乏和过量诱导黄颡鱼肠系膜脂肪组织脂质沉积是通过诱导miR-143、miR-203a和miR-130的表达量上调, 进而负调控靶基因chrebpa、cpt1a、hsl、srebp1、ppara和atgl的表达实现。     

外源性脂肪酸对罗非鱼脂肪细胞增殖与分化的影响

为了探究脂肪酸对罗非鱼(Oreochromis niloticus)脂肪细胞增殖和分化的影响, 在体外培养罗非鱼前脂肪细胞, 并在其增殖和分化过程中分别添加100 μmol/L的棕榈酸(Palmitic Acid, PA)、油酸(Oleic Acid, OA), 亚油酸(Linoleic Acid, LA)和α-亚麻酸(α-Linolenic Acid, LNA)进行处理。使用SRB (Sulforhodamine B)染色法和油红O染色法检测外源性脂肪酸对脂肪细胞增殖和分化的影响, Real-time qPCR检测增殖分化过程中基因表达情况。结果显示, 在培养8d时, 外源添加的不饱和脂肪酸可以促进罗非鱼前脂肪细胞增殖, 并且增殖过程中增殖相关基因(c-fos和c-myc)、脂解相关基因(ATGL)和脂合成相关基因(PPARγ和CD36)的表达与对照组相比均显著提高(P<0.05)。此外, 外源脂肪酸的加入可以抑制脂肪细胞的分化。棕榈酸的加入使得脂肪细胞中产生的脂滴面积较少, 数量较多; 分化过程中细胞的β氧化相关基因(CPT-1a)与对照组相比显著上调, 而脂解相关基因(ATGL)则显著下调。外源性不饱和脂肪酸可以促进罗非鱼前脂肪增殖, 而饱和脂肪酸主要抑制细胞分化。在增殖过程中, 过量的脂肪酸先通过脂合成储存在胞内, 再借助脂解等途径进行代谢, 从而帮助细胞适应环境中高浓度的脂肪酸。而在分化过程中, 添加外源脂肪酸, 可能通过抑制脂肪细胞内的脂合成和脂解的发生, 同时促进β氧化等方式来抑制脂肪细胞分化。     

慢病毒载体介导shRNA干扰IL-6Rα基因表达削弱IL-6对猪脂肪细胞分化的影响

为研究白细胞介素-6(IL-6)对猪脂肪细胞分化的影响及其分子机制,构建猪IL 6Rα基因RNA干扰（RNA interference, RNAi）慢病毒载体;用IL-6Rα-RNAi重组慢病毒预处理原代培养的猪前体脂肪细胞或不处理, 然后用100 ng/mL IL-6处理分化第6 d的脂肪细胞48 h．通过测定甘油释放量检测脂肪细胞的脂解率;油红O染色提取法测定脂肪细胞的脂质含量;采用RT-PCR 和Western印迹检测脂肪细胞分化相关基因的mRNA 和蛋白表达．结果显示,IL-6显著抑制猪脂肪细胞分化,并下调PPARγ2、Perilipin A和IRS-1的mRNA及蛋白表达,同时增强ERK1/2磷酸化;IL-6Rα-RNAi预处理前体脂肪细胞则显著逆转IL 6的上述作用．总之,IL-6通过多重机制抑制猪脂肪细胞分化;而且本研究构建的IL-6Rα-RNAi重组慢病毒载体可有效阻断IL-6信号,为进一步研究IL-6的功能奠定了基础．     

MYOZ2通过负调控TCAP的表达促进C3H10T1/2细胞成脂分化

本研究旨在明确钙调磷酸酶肌小节结合蛋白2（myozenin2,MYOZ2）的组织表达特性,阐明其对C3H10T1/2细胞成脂分化的影响及可能的作用机制。采集180日龄马身猪、60日龄ICR小鼠、35日龄罗斯肉鸡和12月龄小尾寒羊背最长肌、皮下脂肪和肝组织,检测MYOZ2基因mRNA表达。结果显示,MYOZ2基因在所检测的物种中表现出相似的组织表达规律,在背最长肌表达量最高,皮下脂肪与肝组织低水平表达。在C3H10T1/2细胞中沉默MYOZ2基因后,qRT-PCR结果显示,与对照组相比,成脂关键基因PPARγ、FABP4表达极显著下调（P<0.01）;Western 印迹结果表明,PPARγ蛋白含量显著降低（P<0.05）;油红O染色发现,沉默MYOZ2基因后脂滴数明显减少,甘油三酯含量显著降低（P<0.05）。利用qRT-PCR技术检测沉默MYOZ2基因后,脂肪代谢相关基因SCD、FASN、SREBP1、NR1H3、DGAT1、PNPLA2、HSL、CES1、CPT1等的表达,结果显示,SCD、FASN、SREBP1、PNPLA2、HSL极显著下调（P<0.01）,NR1H3显著下调（P<0.05）,DGAT1表达下调但差异不显著,CES1、CPT1显著上调（P<0.05）。利用STRING数据库构建MYOZ2相关蛋白质互作网络图,发现MYOZ2可能通过肌联蛋白帽（Titin-cap,TCAP）与PPARγ相互作用进而影响成脂分化。沉默TCAP基因,qRT-PCR结果显示,与对照组相比,成脂关键基因PPARγ、FABP4表达极显著上调（P<0.01）;Western 印迹结果表明,与对照组相比,PPARγ蛋白含量显著升高（P<0.05）;油红O染色发现,沉默TCAP基因后脂滴数明显增多,甘油三酯含量显著升高（P<0.05）。利用qRT-PCR技术检测沉默MYOZ2后TCAP基因的表达结果显示,沉默MYOZ2后TCAP的表达极显著升高（P<0.01）。综上所述,MYOZ2基因在背最长肌中表达量最高,在皮下脂肪和肝组织中也有少量表达。此外,MYOZ2可能通过MYOZ2-TCAP-PPARγ途径影响成脂关键基因PPARγ和FABP4的表达,进而调控脂肪酸代谢相关基因SCD、FASN、SREBP1、NR1H3、DGAT1、PNPLA2、HSL、CES1、CPT1,在成脂分化过程中发挥重要作用。