BAMBI通过促进ERK1/2磷酸化抑制猪前体脂肪细胞分化

为了研究BAMBI在猪前体脂肪细胞分化过程中的作用,构建了BAMBI慢病毒干扰载体,包装并感染猪前体脂肪细胞,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情况,采用Real-time qPCR、Western blotting检测成脂标志基因mRNA以及蛋白水平表达的变化情况。结果表明,BAMBI慢病毒干扰载体感染前体脂肪细胞后显著降低了BAMBI的表达,shRNA2干扰效率最高,达到了60%以上,干扰BAMBI后能增加猪脂肪细胞的脂质积累,增加了成脂标志基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)和脂肪酸结合蛋白2(Adipocyte protein 2,ap2)的表达。此外,干扰BAMBI后ERK1/2的磷酸化水平减少了。这些结果表明,BAMBI可能通过促进ERK1/2的磷酸化抑制脂肪细胞分化。     

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。     

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.