猪环状RNA IGF1R促进脂肪细胞分化

环状RNA(circular RNA, circRNA)作为竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA, ceRNA)在细胞分化调控中发挥着重要作用。本研究旨在对猪环状RNA IGF1R(circular RNA insulin-like growth factor 1 receptor, circIGF1R)进行鉴定及分析,探明其表达规律,构建猪circIGF1R相关的ceRNA调控网络,并探究其异位表达对小鼠间充质干细胞(C3H10T1/2)成脂分化的调控作用。通过正反向引物PCR、Sanger测序、RNase R酶消化检测和qRT-PCR验证circIGF1R是胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor, IGF1R)第二外显子形成的circRNA,它在猪各组织中均有表达,且其表达量在脂肪组织中随日龄增加呈上升趋势;使用miRDB、TargetScan和miRWalk在线软件预测circIGF1R靶基因,运用RNAhybrid软件进行结合位点预测,使用DAVID生物信息功能分析软件对候选靶基因进行GO和KEGG富集分析,运用Cytoscape软件构建ceRNA网络,基于基因表达相关性和预测的靶标关系,绘制了GO和KEGG富集分析及构建了ceRNA网络;双荧光素酶报告基因分析证明circIGF1R及FABP4可与ssc (Sus scrofa chromosome) -miR-133a-5p结合;成功构建circIGF1R过表达载体,在间充质干细胞C3H10T1/2中异位表达,过表达circIGF1R后关键成脂调控因子CEBPα、CEBPβ、FABP4和PPARγ极显著升高(P＜0.01),脂滴数量显著增加。本研究结果证明,circIGF1R在猪脂肪组织中存在,并且可能通过ceRNA机制正调控C3H10T1/2细胞成脂分化,为进一步研究circIGF1R调控猪前体肌内脂肪细胞成脂分化奠定理论基础。     

MyoD相关非编码RNA调控骨骼肌生长发育的研究进展

骨骼肌的生长发育是一个受多种功能性因子调控的精密网络过程,其中MyoD是一种骨骼肌特异性转录因子,能够识别并启动骨骼肌特异基因的转录。非编码RNA是一类具有多种生物功能但不能编码蛋白质的RNA。现就目前与MyoD协同作用,共同参与肌细胞增殖、分化、融合等过程的非编码RNA及其作用机制进行综述,以期为阐明与MyoD相关非编码RNA的作用机制提供理论参考。     

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。     

Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5通过抑制ERK1/2磷酸化抑制C3H10T1/2细胞成脂分化

旨在探究Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5（typeⅢ domain-containing protein5,FNDC5）对C3H10T1/2细胞成脂分化的调控作用。利用qRT-PCR和Western 印迹检测FNDC5在C3H10T1/2细胞成脂分化过程中的时序性表达规律;构建慢病毒包被的过表达/干扰FNDC5载体,转染C3H10T1/2细胞,采用qRT-PCR检测成脂分化关键基因的表达情况,油红O染色检测脂滴含量,利用Western 印迹检测细胞外信号调节激酶（extracellularregulatedkinase1/2,ERK1/2）及磷酸化ERK1/2（P-ERK1/2）的表达水平。C3H10T1/2细胞成脂诱导分化8d,Fndc5的表达量明显升高（P＜0.05）;C3H10T1/2细胞中过表达FNDC5,成脂分化关键基因过氧化物酶体增殖物激活受体-γ（peroxisome proliferator--activated receptor-γ,PPARγ）、脂肪酸结合蛋白4（fatty acid binding protein 4,FABP4）和CCAAT增强子结合蛋白α（CCAAT enhancer binding protein alpha,C/EBPα）的表达量显著降低（P＜0.01）,CCAAT增强子结合蛋白β（CCAAT enhancer binding protein beta,C/EBPβ）表达量明显降低（P＜0.05）,脂滴含量明显减少,P-ERK1/2的含量明显降低（P＜0.05）。C3H10T1/2细胞中干扰FNDC5,成脂分化关键基因PPARγ、C/EBPβ、FABP4和C/EBPα的表达量显著升高（P＜0.01）,脂滴含量明显增加,P-ERK1/2的含量明显升高（P＜0.05）。本研究发现,FNDC5可以通过抑制ERK1/2的磷酸化水平,抑制C3H10T1/2细胞的成脂分化,为FNDC5调控脂肪沉积的机制研究提供参考数据。