肌肉生长抑制素对脂肪细胞生长发育和脂代谢的调控

肌肉生长抑制素(MSTN)对骨骼肌生长的抑制作用已得到证实,但其调控脂肪组织的作用还不是十分清楚。本文综述了MSTN调控脂肪细胞生长发育和脂代谢的相关机制和可能研究趋势。     

肌肉生长抑制素调控动物骨骼肌生长机制的研究进展

肌肉生成抑制素（myostatin, MSTN）在动物机体骨骼肌的增殖、分化和生长中起着重要的负调控作用。MSTN基因的过表达会阻碍骨骼肌增殖分化及生长发育,而缺失或表达降低则会导致肌肉肥大,形成双肌现象（double muscle phenomenon, DMP）。MSTN能作用于多个基因及结合多种细胞因子广泛参与生理生化、物质代谢、病理调控等过程,在动物机体生长发育过程中扮演着重要的角色。本文将从MSTN基因的历史渊源、基因定位、时空表达特性、部分相关作用机制等方面进行论述,旨在对MSTN调控动物骨骼肌生长部分机制作梳理,以期为后期研究提供理论依据。     

肌肉生长抑制素基因在哺乳动物中的最新研究进展

肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）,也称为生长分化因子8（GDF8）,是转化生长因子β（TGF-β）超家族成员,主要在骨骼肌中表达,在负向调控肌细胞的生长发育中起关键作用。本文对MSTN研究的最新进展进行了综述,讨论了MSTN信号通路与其他通路之间的相互关系,重点阐述了试验条件下MSTN对肌肉发育相关基因的作用,介绍了通过基因操作或使用抗体的方法抑制MSTN的表达对于提高动物产肉量、治疗肌肉萎缩等疾病以及延缓衰老的重要意义。     

牛肌肉生长抑制素基因突变的遗传效应与育种应用

肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）基因主要在骨骼肌中表达,参与调控骨骼肌的生长发育。MSTN基因在不同物种中具有极强的进化保守性,同时还具有较多的突变多态性。在牛的不同品种中,存在不同位点的有义突变,突变型牛均表现为骨骼肌发达,呈现双肌表型,生长速度与产肉率显著提高。同时,该基因突变也引起显著的生理性遗传效应。对国内外肉牛的MSTN基因突变类型、突变后遗传效应及在肉牛育种应用等方面作了重点阐述,以期为我国地方品种肉牛改良和选育研究提供参考。     

TALENs介导MSTN基因突变山羊的制备及性能分析

肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)是一种骨骼肌生长发育的负调控因子,可以抑制成肌细胞的增殖,是动物品种改良的重要候选基因,该基因突变能够引起骨骼肌的广泛性增生与肥大,产生“双肌”症状,导致动物脂肪分化减少、肌肉含量增加,从而满足市场动物肉品质消费的需求。为了获得“双肌”表型的MSTN基因突变克隆山羊,本研究在山羊MSTN基因第一外显子序列设计并构建TALENs表达载体,转染山羊胎儿成纤维细胞,经嘌呤霉素筛选获得抗性细胞株,通过PCR检测和基因测序筛选MSTN基因突变细胞株作为供核细胞进行山羊体细胞核移植,并鉴定MSTN基因突变类型;通过组织切片分析MSTN基因突变山羊肌肉组织形态结构,监测不同月龄克隆山羊体重并分析其不同生长发育阶段的体重增长趋势。结果表明,共获得109株MSTN基因突变细胞株,突变效率达到79.0%(109/138),其中46株为双等位基因突变,占细胞株总数的33.3%(46/138)。选取4株生长状态较好的MSTN基因突变细胞株(1株为双等位基因纯合突变,3株为非纯合突变)进行体细胞核移植至12只受体山羊,30d时B超检查出受孕母羊4只,受孕率为33....     

军曹鱼肌生成抑制素基因的克隆与序列分析

肌生成抑制素(Myostation,MSTN)是一种骨骼肌生长的负调控因子,其生物功能主要是抑制骨骼肌的生长。肌生成抑制素的活性降低或丧失,可使肌肉与其他组织的比例大大提高,因此在动物育种和医疗上有很大的潜在应用价值。目前包括鱼类在内的20多种脊椎动物的MSTN cDNA已经得到克隆和测序。本实验依据已知的鱼MSTN cDNA的保守区域设计一对特异引物,利用PCR技术分别从军曹鱼基因组中扩增出一个约1000bp的特异片段和300bp片段,所得目的片段回收纯化,将其酶切产物连接到pMDl8-T克隆载体上,转化入JM109感受态细胞中,挑取阳性克隆进行转化子鉴定,其质粒测序结果与文献报道的一致,证明成功地克隆了军曹鱼肌生成抑制素基因。     

松江鲈肌肉生长抑制素基因克隆和序列特征分析

肌肉生长抑制素(myostatin)属于转化生长因子β(TGF-β)超家族中的一个成员,是控制骨骼肌生长发育的重要细胞因子.该研究以松江鲈肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR、5'-RACE和3'-RACE的方法,获得了松江鲈MSTN基因的3个片段,测序后拼接得到2568 bp全长cDNA序列,其包含了1131个核苷酸的开放性阅读框,翻译编码376个氨基酸.松江鲈MSTN具有MSTN的共同特征,有蛋白酶水解位点RARR和10个保守的半胱氨酸残基:核苷酸和氨基酸同源性分析发现,松江鲈MSTN基因序列与石首鱼、条纹狼鲈、美洲白鲈、金眼石鮨等同源性较高;与哺乳动物和鸟类同源性较低.系统发育分析表明,松江鲈MSTN与石首鱼亲缘关系最近.RT-PCR分析表明,该基因在肌肉表达量最高;在肠中也有较高表达:在脑和肿脏中也能检测到表达.此结果表明,松江鲈MSTN基因除对肌肉生长发育有调控作用以外,可能还有其他功能.     

黄河裸裂尻鱼肌肉生长抑制素基因克隆及表达分析

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)属于转化生长因子β(TGF-β)超家族中的一个成员,是骨骼肌生长发育的负调控因子。该文以黄河裸裂尻鱼肌肉总RNA为模板,采用RT-PCT、5’-RACE和3’-RACE法获得MSTN基因全长cDNA序列为2180bp,包含长为1128bp的开放阅读框,编码375个氨基酸。以肌肉总DNA为模板,通过PCR法进一步获得了MSTN基因的2个内含子序列,分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN基因与其他脊椎动物具有相似的基因结构(包括3个外显子和2个内含子)。黄河裸裂尻鱼MSTN具有脊椎动物MSTN的共同序列特征,含有1个蛋白酶水解位点RXXR和8个位于TGF-β功能区域保守的半胱氨酸残基。氨基酸序列同源性分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN序列与其他鲤科鱼类MSTN具有较高的同源性;而与哺乳动物和禽类的MSTN同源性较低。系统发育分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN与其他鲤科鱼类聚于同一进化支。RT-PCR分析表明,该基因在黄河裸裂尻鱼9个被检组织中均有表达,但在心、肾、肠、精巢中表达量较高。Real-TimePCR分析显示,MSTN基因在胚胎中的相对表达量,随胚胎发育阶段的不同而有所差异,暗示MSTN的功能可能并不局限在对肌肉生长发育的负调控作用,可能还有其他功能。     

肌肉生长抑制因子对肌细胞发育的调控研究

肌肉生长抑制因子（MSTN）是动物肌肉生长发育的一个重要的负调控主效基因。它的表达受其他肌肉发育的调控因子如MyoD,FoxO等的调控。MSTN原蛋白经蛋白酶修饰变成的活性蛋白存在于血液循环系统中,它可以结合到细胞膜表面受体,激活细胞内信号通路,与其他因子的协同作用对肌肉发育和脂肪生成产生不同生理效应。本文将对MSTN基因及其蛋白的结构特点,表达调控因子,细胞内信号传导,及其对组织发育的影响进行探讨。     

MSTN基因对猪骨骼肌发育调控的作用及其研究进展

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因在调控猪机体骨骼肌形成、分化过程中起负作用,会阻碍肌细胞和肌纤维的生长,该基因的缺失或降低会引起动物机体的肌肉过度发育。并与猪个体生长、发育和脂肪沉积都有重要关联,可以用于改善和调节猪个体发育情况及瘦肉和脂肪比例。本研究主要对MSTN基因的结构、特点、作用机制、互作关联等生物学功能及相关研究进展进行综述,为日后提高畜禽生长速度、产肉率、肉品质和培育新品系提供参考。     

MSTN协调机体脂肪和骨骼肌细胞增殖分化及能量代谢平衡的研究

研究发现骨骼肌特异表达的分泌性蛋白MSTN除了调控骨骼肌的数量和大小,在脂肪发生以及糖、脂肪和蛋白质等的代谢调节中也具有重要作用。主要表现在MSTN使机体正常情况下肌卫星细胞和前体脂肪细胞维持基本静止状态,协调机体骨骼肌和脂肪的能量代谢平衡等方面。本文综述了MSTN协调机体脂肪和骨骼肌细胞增殖分化及能量代谢平衡的作用机制,并进一步分析了MSTN在这一过程中发挥作用的可能机制。     

鲤鱼肌肉生长抑制素基因(MSTN)的克隆及其组织表达特征

肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)是动物肌肉发育和生长过程中的负调控因子,对MSTN的研究将有助于促进动物生产。鲤鱼是我国的主要淡水养殖对象之一。因此,我们采用RT-PCR方法克隆了鲤鱼MSTN cDNA(No.EF551058)的部分序列,长度为921bp,编码306个氨基酸残基。鲤鱼MSTN具有MSTN的共同特征,有蛋白酶水解位点RIRR和9个保守的半胱氨酸残基。多重序列比较发现其与斑马鱼GDF8有极近的亲缘关系,96.7%的氨基酸序列同源。不同组织的RT-PCR分析发现鲤鱼MSTN主要在肌肉和脑部表达,而其他所检测组织未见表达。鲤鱼MSTN不仅在肌肉生长发育中发挥作用,可能在神经系统发育中也有其作用。     

基因打靶定点突变秦川牛MSTN基因

Myostatin(MSTN,肌肉生长抑制素)基因属于TGF-β超家族,对骨骼肌的生长发育具有负调控作用。该基因的功能缺失,能够引起肉用动物的"双肌"表型,从而提高产肉率。基因打靶技术是制作转基因动物的常用方法。构建了两个置换型打靶载体pA2T-Mstn4.0和pA2T-Mstn3.2,通过同源重组将G938A突变点引入秦川牛MSTN基因第三外显子。电穿孔方法转染秦川牛胎儿成纤维细胞,经过600μg/mL G418和50nmol/L GCV的药物正负筛选,共得到170个药物抗性细胞克隆。对细胞克隆进行PCR、测序及Southern blotting鉴定,结果显示,第58号细胞克隆为发生了正确同源重组的中靶细胞。牛胎儿成纤维细胞中的MSTN基因的一条等位基因被成功改造。     

黄河裸裂尻鱼MSTN基因RNA干扰研究

目的利用反义寡合甘酸技术抑制肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)的表达,评估MSTN基因的沉默效果,并检测RNA干扰后对下游基因的影响。方法通过构建黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi)MSTN基因RNA干扰(RNAi)重组腺病毒载体1P3(DSP MSTN 273+250+1737)和1P2(DSP MSTN 195+1670),并将其注射黄河裸裂尻鱼肌肉组织,进行活体RNA干扰;利用real-time PCR和Western blotting评估MSTN基因的沉默效果,并检测MSTN基因RNA干扰后肌肉肌酸激酶(muscle-type creatine kinase,M-CK)基因转录水平的调控作用。结果real-time PCR分析结果表明,与HK组(病毒通用阴性对照组)和N组(空白对照组)相比,重组腺病毒载体1P3对黄河裸裂尻鱼肌肉MSTN基因的转录具有明显的干扰作用(P0.05),抑制率达53.5%;而重组腺病毒载体1P2对MSTN基因的转录无明显干扰作用(P0.05)。Western-blotting分析结果与real-time PCR结果相一致。同时,经1P3干扰后随着MSTN基因转录水平的下降,其肌肉肌酸激酶M-CK基因表达水平显著上升。结论通过RNAi技术能够有效的抑制MSTN基因的表达,并能够上调M-CK基因的表达量。因此,证明了在黄河裸裂尻鱼中MSTN能够抑制M-CK的转录。揭示高原土著鱼类MSTN基因的对肌肉的生长发育起到调控作用。     

大黄鱼肌肉生长抑制素1型和2型基因时空表达分析

肌肉生长抑制素(MSTN)是动物肌肉生长发育重要的负调控因子。大黄鱼存在两种类型的肌肉生长抑制素基因,利用RT-PCR技术,本文对这两个基因在胚胎发育过程和成体鱼中的组织特异性表达进行了分析。在6月龄和18月龄大黄鱼中,MSTN-1和-2均在多种组织表达,但肌肉组织中只有MSTN-1表达。在胚胎发育过程中,MSTN-1在囊胚期前表达,在原肠胚期未检出,到出膜期又开始表达,而MSTN-2在整个胚胎发育期均未检出。结果提示,无论在成鱼还是在胚胎发育过程中,两种类型的MSTN具有不同的表达调控机制。     

利用TALEN技术在牛胎儿成纤维细胞中敲除Myostatin基因

肌肉生长抑制素(Myostatin, MSTN)基因能够负向调节骨骼肌的生长和发育, 牛MSTN基因突变会出现“双肌”特征。文章利用转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)靶向敲除牛胎儿成纤维细胞的MSTN基因, 获得敲除MSTN基因的细胞系, 为制备MSTN基因敲除牛提供材料。构建一对MSTN基因的TALENs真核表达载体, 分别采用PEI转染试剂和电穿孔法进行牛胎儿成纤维细胞的转染, 测序结果表明TALEN技术可用于敲除牛MSTN基因, 利用T7核酸内切酶1(T7E1)检测其突变效率, 结果显示电穿孔转染的敲除效率为20.4%。通过有限稀释法, 共获得10个MSTN基因敲除的细胞克隆(包括MSTN^-/-和MSTN^+/-), 其靶位点敲除的碱基数分别是1~20不等, 部分会出现移码突变。出现移码突变的细胞系可用于MSTN基因敲除的转基因肉牛的制备。     

猪的骨骼肌生长发育研究进展

瘦肉率对生猪产业来说是一个极其重要的经济指标,而这一指标完全取决于骨骼肌的生长发育。因此,猪骨骼肌生长发育机理的研究是十分必要的。然而,在早期由于各种因素的限制,猪骨骼肌单个基因的研究一直进展缓慢;相反,以小鼠为模型,其骨骼肌单基因的功能研究却取得了较大进展。在这一时期,影响肌决定和肌分化的基因,如MRFs家族和MEF2家族相继被发现,这些基因在猪的肌肉发育中也发挥着同样的作用。然而,这些结果并不能很好地揭示骨骼肌发育过程中复杂的基因间互作关系。随着近年来芯片和测序技术的不断发展,更多人试图从整个转录谱的水平来阐述猪肌肉发育的分子机理,并且也取得了较大的进展。为了对猪骨骼肌生长发育有一个更为清晰的认识,该文将以目前猪骨骼肌生长发育研究结果为基础,同时结合模式动物小鼠骨骼肌单基因的研究成果,对猪的骨骼肌生长发育分子调控机理进行详细的阐述。     

肌生成抑制素的结构、功能和应用前景

肌生成抑制素是1997年发现的骨骼肌生长发育负调控因子,肌生成抑制素基因缺失鼠肌肉增大,骨骼肌肌群分布更广泛,基因缺失鼠体重较野生鼠大2～3倍。进一步研究表明,肌生成抑制素具有多种生物学功能。     

骨骼肌生长调控信号通路

骨骼肌能够根据环境刺激的变化改变其质量,可以通过细胞融合或提高蛋白质水平来增加它的大小。介绍了参与骨骼肌生长发育调控的两个关键性信号通路——胰岛素样生长因子1和肌肉生长抑制素信号通路中新的且重要的研究结果,这对于了解肌肉的发育和成年期肌肉稳态的维持,并寻找肌肉相关疾病潜在的治疗靶点非常有意义。     

团头鲂生长相关基因在不同发育时期生长轴组织的表达分析

为了探讨生长相关基因对团头鲂生长发育的调控, 研究采用Real-time PCR的方法定量分析了团头鲂6个生长相关基因在其不同生长发育阶段(3、6、12月龄)相关组织(脑、肝脏、肌肉)的表达情况, 并比较了这些基因在生长快和慢两个群体的表达差异. 结果显示: GHRs基因在肝脏与肌肉中的表达量高于脑, 在6月龄表达量高于3月龄与12月龄, 生长快群体中的表达量高于生长慢群体(P0.05); IGFs基因在三个组织中均有表达, 肝脏表达量最高, 生长快群体中的表达量高于生长慢群体(P0.05). MSTN a与MSTN b基因在组织中表达模式存在差异, MSTN a在肌肉中高表达, MSTN b主要在脑与肝脏中表达. HCL聚类结果表明: 除了MSTN a基因外, 其他5个基因在生长差异的两个群体中表达量均分别聚为一支. 不同时期组织表达聚类结果表明, 除了3月龄肝脏与12月龄肌肉组织, 6个生长相关基因在不同时期的同一组织中的表达模式存在相似性. Pearson相关分析显示: GHRs与IGFs呈正相关, MSTN a基因与GHR 2、IGFs基因呈负相关, 相同基因在两个群体中呈极显著相关(P0.01).