干扰视黄醇结合蛋白4对猪脂肪细胞PI3K/Akt信号通路的影响

视黄醇结合蛋白4(Retinol binding protein 4,RBP4)是一种脂肪细胞分泌因子,其表达水平的升高与胰岛素抵抗及Ⅱ型糖尿病等疾病密切相关,但具体作用机制尚不清楚。为明确此机制,通过包装RBP4干扰慢病毒并侵染猪前体脂肪细胞。运用胰岛素激活及诱导胰岛素抵抗模型,利用QRT-PCR及Western blotting方法检测RBP4的干扰效率及处理组PI3K/Akt信号通路相关基因的表达。结果显示RBP4的基因及蛋白的干扰效率达到60%(P<0.01)以上。进一步研究发现在胰岛素诱导及胰岛素抵抗的情况下,LH1-shRBP4干扰后可显著提高胰岛素信号通路AKT2、PI3K、GLUT4和IRS1基因mRNA的表达;明显促进AKT2、PI3K和IRS1蛋白的磷酸化;提高AKT2、PI3K和GLUT4基因的总蛋白水平。总之,RBP4干扰通过上调PI3K/Akt胰岛素信号通路相关因子的表达及其磷酸化水平,提高了胰岛素敏感性。此研究将为胰岛素抵抗相关疾病的治疗提供新思路。     

EGCG通过抑制wnt/β-catenin信号通路调节猪骨骼肌卫星细胞的增殖和分化

为了阐明Wnt/β-catenin信号通路在猪骨骼肌卫星细胞增殖分化中的作用,利用Wnt/β-catenin信号通路抑制剂(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)处理猪骨骼肌卫星细胞,采用MTT、流式细胞术、免疫荧光和Western印迹等方法检测了细胞增殖和分化情况.结果显示,与对照组相比,EGCG以时间、浓度依赖方式抑制猪骨骼肌卫星细胞的增殖.流式细胞术检测细胞周期结果表明,与对照组相比,经EGCG处理后,猪骨骼肌卫星细胞的G1期细胞比例上升,而G2和S期细胞比例下降,这说明细胞被阻滞在G1期,细胞的增殖受到抑制.免疫荧光检测分化过程中MyHC的表达,与对照组相比,EGCG促进猪骨骼肌卫星细胞的分化,并降低增殖标志基因MyoD以及细胞周期蛋白D的表达量,而提高了分化标志基因MyoG和MyHC的表达量.在猪骨骼肌卫星细胞增殖分化过程中,EGCG降低β-联蛋白的表达量,且核内的β-联蛋白明显减少.结果表明,EGCG通过抑制Wnt/β-catenin信号通路抑制猪骨骼肌卫星细胞的增殖,促进其分化.     

miR-191通过调控C/EBPβ转录影响猪前体脂肪细胞分化

对实验室前期Solexa结果进行深入挖掘,结合生物信息学分析从不同发育阶段猪皮下脂肪组织差异表达的miRNAs中筛选出高丰度差异极显著的候选miR-191.采用腺病毒过表达miR-191,实时定量PCR、Western blot及双荧光素酶报告基因检测等技术方法,初步研究miR-191对猪前体脂肪细胞分化的影响.结果发现,miR-191随着猪前体脂肪细胞的分化表达量逐渐增加.与对照组相比,过表达miR-191的猪前体脂肪细胞中miR-191转录本显著增加,并引起CCAAT增强子结合蛋白β(C/EBPβ)、PPARγ和aP2的mRNA水平降低,抑制了猪前体脂肪细胞分化.同时,Western blot结果显示,与对照组相比过表达miR-191的猪前体脂肪细胞在48 h C/EBPβ蛋白水平下降了55%.更重要的是,通过TargetScan等算法正向筛选以及MicroInspector反向筛选联合获得miR-191候选靶基因,经双荧光素酶报告基因检测结果证实,miR-191可直接作用于C/EBPβ3′UTR,从而降低萤火虫荧光素酶活性.综上所述,miR-191可能通过抑制脂肪细胞分化早期标志基因C/EBPβ的表达,从而抑制了猪前体脂肪细胞的分化.     

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。     

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.