敲减DTX4表达抑制C2C12细胞成肌分化

DTX4（Deltex 4 homolog）蛋白属于Deltex家族成员|Deltex家族是Notch信号通路的调节因子. 已知Notch信号通路在成肌分化中发挥重要作用. 然而,DTX4是否参与调控肌肉发育尚未有报道. 本研究探索DTX4对成肌分化的影响及作用机制. 实时定量PCR和蛋白质印迹分析揭示,伴随小鼠C2C12成肌细胞（myoblast）分化为肌管（myotube）过程,成肌分化标志蛋白肌球蛋白重链（myosin heavy-chain,MyHC）、肌细胞生成素(myogenin)表达逐渐升高,DTX4 mRNA及蛋白质表达水平也逐渐升高. 通过顺序专一的siRNA敲减DTX4表达后,C2C12成肌细胞肌管面积和肌管融合指数明显减少|MyHC、肌细胞生成素蛋白表达水平明显降低|但ERK信号通路未见明显变化.上述结果表明,敲减DTX4表达抑制C2C12细胞成肌分化.我们的结果提示,DTX4可能参与C2C12细胞成肌分化.     

骨髓间充质干细胞成肌分化在骨骼肌再生中的应用

骨骼肌良好的再生能力是由于肌卫星细胞的存在,然而肌卫星细胞的数量仅占骨骼肌细胞数量的1%~ 5%,当肌肉损伤时,仅依靠这些卫星细胞还不足以促进骨骼肌修复与再生,并且这种再生能力会随着年龄的增大而衰减,并不能修复损伤严重的骨骼肌。骨髓间充质干细胞（BMSC）因其多向分化潜能,旁分泌潜能,免疫调节能力及容易获取等特点广泛用于损伤骨骼肌的修复与再生。但在某种程度上,仅仅采用BMSC治疗损伤的骨骼肌仍不能达到满意的效果。因此,大量研究采用药物、生物材料、细胞及细胞因子对BMSC进行预处理不仅可改善它的移植率,还可显著促进其向骨骼肌分化,从而最大限度的发掘骨骼肌间充质干细胞的成肌分化潜能以促进骨骼肌的修复。因此,本篇综述旨在概括BMSC成肌分化在骨骼肌再生中的应用。     

TNF-α通过ERK和MAPK信号途径抑制猪骨骼肌成肌细胞分化

研究肿瘤坏死因子α(TNFα-)对猪骨骼肌成肌细胞分化的影响,并探讨其可能的作用机制。原代培养猪骨骼肌成肌细胞,通过倒置显微镜定性观察细胞分化的形态学变化;生肌指数和肌酸激酶(CK)活性定量分析成肌细胞分化程度;细胞免疫化学法分析肌球蛋白重链(MyHC)的蛋白表达情况;采用特异性抑制剂探讨TNFα-可能的作用信号途径。结果显示:在猪骨骼肌成肌细胞分化过程中,外源性TNFα-减少细胞核融合和肌管形成;浓度依赖性地显著降低生肌指数和CK活性(P<0.05);并显著抑制MyHC蛋白表达(P<0.05);TNFα- SB205380或TNFα- PD98059处理组与TNFα-处理组相比,其CK活性和myogenin蛋白表达显著回升(P<0.05)。结果表明:TNFα-抑制猪骨骼肌成肌细胞分化,并且这种作用可能是通过激活细胞外信号调节激酶(ERK)和促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路实现的。研究结果暗示TNFα-在猪骨骼肌成肌细胞分化过程中可能具有重要作用。     

肌球蛋白重链基因在人类遗传性疾病中的研究进展

肌球蛋白超家族通过水解ATP,将化学能转化为机械能,在细胞迁移、肌肉收缩等多种生理活动中发挥重要的作用。其中,肌球蛋白Ⅱ类分子是肌细胞和非肌细胞中肌丝的重要组成成分。一个完整的肌球蛋白Ⅱ类分子是由2条肌球蛋白重链(myosin heavy chain, MyHC)和2对不同的轻链组成的六聚体。在人体中,存在多种MyHC亚型,分别由不同的MYH基因家族成员编码。迄今为止,人们已经发现MYH基因家族中多个成员的不同突变与人类遗传性疾病相关。其中,MYH2突变可以导致一类以眼肌麻痹为主要特征的骨骼肌疾病;MYH3和MYH8突变可以引起远端关节挛缩综合征;MYH7突变即可以引起骨骼肌疾病包括肌球蛋白沉积性肌病和Laing远端肌病,也与肥厚性心肌病的发生密切相关;MYH9突变可以导致一类以巨大血小板、血小板减少和中性粒细胞包涵体为特征的MYH9相关性疾病。本文简要介绍MYH基因的表达特点,着重阐述MYH基因与人类遗传性疾病之间的相关性及研究进展。     

CD133^＋干细胞移植——肌营养不良治疗的重大突破

进行性假肥大性肌营养不良（DMD）是进行性肌营养不良病的一种最常见类型,主要影响男性X性连锁隐性遗传性肌肉疾病,以缓慢进行性加重的对称性肌无力和肌萎缩为主要特征。大多数病例有明确的家族史。其主要的病理改变是慢性骨骼肌细胞变性、坏死,出现肌细胞萎缩与代偿性增大相嵌分布的典型表现。     

莱芜猪和杜洛克猪肌肉肌球蛋白重链组成对肉质性状的影响

为探讨莱芜猪肌肉肌球蛋白重链(MyHC)慢速氧化型(Ⅰ)、快速氧化型(Ⅱa)、中间型(Ⅱx)、快速酵解型(Ⅱb)组成与肉质性状间的关系, 阐释莱芜猪肉质优良的机理. 本实验在评价肉质性状的基础上, 用荧光定量RT-PCR方法检测莱芜猪和杜洛克猪背最长肌和半膜肌MyHC 4种亚型mRNA的表达量, 并进行相关分析. 结果表明, 莱芜猪背最长肌和半膜肌MyHCⅡa, Ⅱx mRNA表达量显著高于杜洛克猪, MyHC Ⅱb mRNA表达量则显著低于杜洛克猪, 而MyHCⅠmRNA表达量无明显变化. MyHCⅠ, Ⅱa, Ⅱx mRNA表达量与肉色、pH、大理石纹、肌内脂肪含量正相关, 与嫩度剪切值和肌纤维直径负相关; MyHC Ⅱb mRNA的表达量与大理石纹和肌内脂肪含量显著负相关(P<0.05), 与嫩度剪切值极显著正相关(P<0.01), 与肌纤维直径正相关(P>0.05). 由此可见, MyHCⅠ, Ⅱa, Ⅱx, Ⅱb的组成影响肉质性状, 而且其mRNA的表达量与肉质性状, 尤其是与肌肉食用品质显著相关, 也就是说MyHC 4种亚型的mRNA表达量可准确、客观评价肉质.     

lncRNA TCONS_00815878对猪骨骼肌卫星细胞分化的影响

猪骨骼肌发育是一个复杂的生物学过程,其中骨骼肌卫星细胞分化是影响骨骼肌发育的重要环节。近年来发现长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)在骨骼肌卫星细胞分化中具有重要作用。为探究lncRNA TCONS_00815878对猪骨骼肌卫星细胞分化的影响,本研究利用qRT-PCR技术检测出生7 d内大白仔猪6种组织(心脏、脾脏、肺脏、肾脏、背肌和腿肌)及从胚胎期到出生后5个不同时间点(35 d、45 d、55 d胚胎及产后第7 d和第200 d后腿肌肉组织) TCONS_00815878的表达情况;利用反义核苷酸(antisense oligonucleotides, ASO)在猪骨骼肌卫星细胞中敲低TCONS_00815878,检验分化标记基因MyoD、MyoG和MyHC表达情况;通过生物信息学分析预测TCONS_00815878靶基因,并利用DAVID软件在线预测其靶基因的功能与通路。结果表明:TCONS_00815878在猪心肌和腿肌中高表达;仔猪出生后7 d内,TCONS_00815878在猪肌肉组织中表达量不断升高,第7 d达到高峰;在猪骨骼肌卫星细胞增殖和分化过程中,TCONS_00815878在分化期表达量不断上升,且在分化30 h表达量达到峰值;敲低TCONS_00815878后,MyoD、MyoG和MyHC基因表达量降低,其中MyoD表达量显著下降(P0.05)。此外,功能预测结果发现,其靶基因富集到糖酵解和丙酮酸代谢等与骨骼肌卫星细胞分化相关的多个生物学过程。本研究推测,lncRNA TCONS_00815878可能对猪骨骼肌卫星细胞的分化起促进作用。     

假肥大型肌营养不良肌细胞抗肌萎缩蛋白的免疫组化研究

目的研究假肥大型肌营养不良患者肌细胞中抗肌萎缩蛋白(dystrophin)的表达及其诊断意义。方法应用针吸型活检术取121例假肥大型肌营养不良症患者(108例DMD患者,13例BMD患者)的肌组织,采用HE染色观察被检肌肉病理改变,免疫组织化学染色技术检测抗肌营养不良蛋白表达,以正常人肌细胞作为对照。结果正常人肌细胞膜上抗肌营养不良蛋白染色阳性,呈完整环形条带沿肌细胞膜分布;DMD患者肌膜完全无显色;BMD患者染色弱阳性,可见沿肌细胞膜分布的间断表达。结果 应用针吸型活检技术和免疫组化染色法检测抗肌营养不良蛋白,有助于DMD和BMD确诊及鉴别诊断。     

猪CFL2b基因在成肌细胞中的表达及对肌球蛋白重链基因表达的影响

猪CFL2b基因主要在骨骼肌中表达,对肌肉的发育和肌纤维的形成具有一定作用。为了解猪CFL2b基因与肌纤维性状的相关性,利用定向克隆和基因转染技术获得能稳定表达猪CFL2b基因的成肌细胞株,荧光显微镜观察及Western Blotting检测CFL2b基因在成肌细胞中的表达;应用实时定量PCR技术对细胞内肌球蛋白重链基因（MyHC）的表达变化进行检测。结果显示：CFL2b基因对MyHC的表达有明显影响,其中MyHC2x基因和MyHC26基因的表达明显上调,MyHCl／slow的表达变化不明显。表明CFL2b基因与猪的肌纤维性状密切相关,推测猪CFL2b基因的高表达可能导致猪的不良肉质性状,可以考虑将CFL2b基因作为猪肉质性状的候选基因[动物学报54（6）：1014—1019,2008]。     

低氧抑制C2C12细胞的体外分化

目的:研究低氧环境对C2C12细胞分化的影响,为探讨肌肉的发生和骨骼肌的损伤修复机理提供理论依据.方法:培养C2C12细胞,分别在常氧和低氧(3%O2)条件下诱导分化.免疫细胞化学方法检测成肌细胞终末分化的标志蛋白MI-IC(肌球蛋白重链)的表达;Western blot检测MHC以及MRFs(成肌调控因子)的表达.结果:在常氧条件下诱导分化的C2C12细胞融合形成肌管并表达MHC蛋白,而在低氧条件下培养的C2C12细胞几乎很少融合形成肌管并表达MHC蛋白;同时低氧下调了C2C12细胞中MRFs的表达.结论:低氧抑制了C2C12细胞的体外分化.     

诱导小鼠胚胎干细胞在体外分化为骨骼肌细胞的实验研究

小鼠胚胎干细胞是从胚泡未分化的内部细胞团中得到的干细胞,它在体外培养的环境中具有无限增殖、自我更新以及多向分化的特性。将小鼠胚胎干细胞在体外诱导分化为肌肉细胞,并且利用这些分化得来的肌肉细胞治疗肌肉退行性疾病,是干细胞研究领域的热点。该实验的目的在于筛选小鼠胚胎干细胞向骨骼肌细胞定向分化的实验条件,有效地将体外单层贴壁培养的小鼠胚胎干细胞诱导分化成骨骼肌细胞。最终发现,10-8mol/L维甲酸(retinoid acid,RA)+0.5%二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)组诱导小鼠胚胎干细胞在体外分化成骨骼肌前体细胞的效率最高,分化得到的骨骼肌前体细胞经进一步纯化,能分化为多核的肌管。该实验为治疗肌肉退行性疾病提供了细胞来源,也为研究小鼠胚胎干细胞分化为骨骼肌细胞的机制提供了有利的条件。     

Science:新型基因编辑技术进展——成功阻断肌营养不良

正近日,一项刊登在国际杂志Science上的研究论文中,来自美国西南医学中心的研究人员通过研究,利用一种新型的基因编辑技术成功地在年轻小鼠中阻断了杜氏肌营养不良(DMD)的进展。如果该技术可以有效且安全地用于DMD患者中,那么其或将帮助开发首个基于基因编辑的疗法来治疗人类致死性的疾病。DMD是男孩儿中常见的一种严重形式的肌营养不良症,主要特点为肌肉进行性地退化且表现出虚弱,该疾病的发生主要是由X染色体相     

肌源干细胞研究进展

目前已证实肌肉是具有多向分化潜能的成体干细胞的一个储存库。研究者认为骨骼肌中至少有两种干细胞：肌卫星细胞（muscle satellite cells）和肌源干细胞（muscle-derived stem cells, MDSCs）,并且使用几种方法从肌肉中分离获得不同类群的MDSCs。研究发现分离这些细胞的方法影响干细胞的特征。本文对MDSCs的行为、生物学特征、分离、分化及其在治疗组织器官修复和再生中应用的可能性等作一概括介绍。     

干扰Sema7A抑制C2C12成肌细胞的增殖和分化

为研究脑信号蛋白家族（Semaphorins）成员Sema7A对成肌细胞增殖和分化的影响,本文设计并合成了Sema7A基因的小干扰RNA（small interfering RNA,siRNA）,用此siRNA转染C2C12成肌细胞．通过Hoechst核染和流式细胞术检测细胞增殖情况,免疫荧光检测肌管的形成情况,real-time qPCR和Western印迹技术检测成肌标记基因的变化.结果显示,干扰Sema7A后,C2C12成肌细胞增殖减慢,处在G2和S期的细胞所占的比例明显下降,而G1期细胞的比例升高．免疫荧光检测结果显示,干扰Sema7A后,肌管的直径及MyHC+细胞所占比例均显著降低．Real-time qPCR和Western印迹结果也显示,肌肉分化标志基因MyoD、MyoG、MyHC的mRNA及蛋白质表达均下降．进一步检测Sema7A受体下游信号通路发现,干扰Sema7A后,其下游信号分子PI3K和AKT的磷酸化水平被下调．以上结果表明,Sema7A可以调节C2C12成肌细胞的增殖和分化,可能是通过其受体作用于PI3K/AKT信号通路实现的,这为进一步研究Sema7A在骨骼肌发育中的作用提供实验基础.     

骨髓和脐带间充质干细胞联合移植治疗杜氏型肌营养不良1例并文献复习

目的:研究自体骨髓和脐带间充质干细胞联合移植治疗杜氏型肌营养不良(DMD)的疗效和安全性方法对经临床表现、血清酶学、肌电图、基因分析、肌肉活检、肌肉核磁共振成像(MRI)确诊的1例DMD患者采用自体骨髓和脐带间充质干细胞联合移植的方案进行治疗.术后第3、6、9、12个月定期观察患者临床症状及各项疗效指标的变化并结合国内外文献进行综合分析.结果随访12个月,该患者肌力提高,动作灵活.血清肌酸激酶和乳酸脱氢酶较前明显下降,活动能力评分和徒手肌力较前增加,肌电图运动单位电位波幅减低及时限缩短较前改善,肌肉MRI复查显示肌肉病变程度较前减轻、肌肉轮廓较前清晰.结论自体骨髓和脐带间充质干细胞联合移植是一种治疗DMD的有效治疗方法.     

进行性肌营养不良患者Myostatin基因的表达分析

进行性肌营养不良是一组以进行性骨骼肌萎缩和无力为特征的肌源性肌病。肌肉抑制素（Myostatin）是最近发现的骨骼肌生长发育抑制因子。为探讨Myostatin基因与进行性肌营养不良病理发生的相关性,采用RTPCR方法克隆了患者的Myostatin基因并测序、分析肌营养不良患者是否存在Myostatin基因突变;然后采用半定量RT-PCR方法检测患者中Myostatin基因的表达水平是否发生改变,同时用Western blot方法分析了肌营养不良患者中Myostatin蛋白的表达情况。结果发现,所研究的肌营养不良患者中没有携带Myostatin基因突变,但一些患者的Myostatin基因转录水平降低,部分患者Myostatin蛋白加工障碍。结果提示,一些类型（亚型）的进行性肌营养不良可能与肌肉抑制素Myostatin基因表达异常、蛋白加工障碍有关。     

骨髓间充质干细胞成肌和成脂分化的调控

骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是来源于骨髓基质的一类具有高度自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞.因其具有容易获取、体外扩增方便迅速、移植排斥反应较弱等优点而成为临床应用的理想细胞模型.骨髓间充质干细胞向成肌和成脂的分化对动物机体内肌肉和脂肪的组成具有直接影响,因而与肉品质及人类健康息息相关.本文综述了骨髓间充质干细胞定向分化为骨骼肌细胞和脂肪细胞的过程及其调控机制,并重点分析了关键调控因子PRDM16(PR domain-containing16)和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)在骨髓间充质干细胞成肌和成脂分化中的作用.     

基因谱系示踪技术揭示小鼠Tbx18+心脏祖细胞向心系细胞分化的潜能

心脏祖细胞(cardiac progenitor cells,CPCs)的研究对阐明先天性心脏病的机制及治疗心血管疾病具有重要意义.哺乳动物的心脏组织由多种不同CPCs分化形成.转录因子Tbx18在发育中的心外膜中表达,对心脏的发育形成起重要的调节作用.为了在组织及活体细胞水平检测和阐明Tbx18+CPC的分化潜能,应用Cre-LoxP系统建立Tbx18+CPCs基因命运谱系示踪模型:Tbx18-Cre/Rosa26R-EYFP和Tbx18-Cre/Rosa26R-LacZ双杂合基因敲入小鼠.该双杂合基因敲入小鼠通过Cre的表达能有效地示踪Tbx18+细胞在胚胎和成年小鼠中的分化命运.Tbx18-Cre/Rosa26R-EYFP双杂合小鼠心脏能非常容易地利用流式细胞分选系统(FACS)分离出YFP+细胞,也可在倒置共聚焦显微镜下观察.应用X-gal染色分析其表达模式,揭示Tbx18命运谱系参与心房肌、室间隔、心室肌、冠状动脉、瓣膜等的形成.应用免疫荧光技术初步揭示Tbx18+CPCs向心脏肌钙蛋白T(cTNT)阳性心肌细胞和平滑肌肌球蛋白重链11(MYH11)阳性血管平滑肌细胞分化的潜能.心脏是一个由多种肌肉和非肌肉组织细胞构成的复杂器官.推测Tbx18可能在心脏祖细胞向肌源性细胞分化的信号通路中起重要调节作用.在上述研究中应用基因谱系示踪技术,验证Tbx18可作为一类CPCs的标志,为更深入揭示心脏祖细胞向心系细胞的分化潜能打下基础.     

Wnt3a诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞分化的研究

目的：研究Wnt3a在诱导小鼠胚胎干细胞心肌细胞分化中的作用和原理。方法：设计不同浓度,不同成分的Wnt3a条件培养基对小鼠胚胎干细胞诱导分化,对分化细胞进行形态学鉴定,通过免疫细胞化学检测心肌肌钙蛋白-T（cTnT）的表达,通过RT．PCR检测肌球蛋白重链（ot．MHC）和肌球蛋白轻链（MLC．2v）的表达。结果：Wnt3a诱导小鼠胚胎干细胞分化为心肌样细胞,分化细胞具有自动收缩性,免疫细胞化学检测心肌肌钙蛋白．T（cTllT）表达阳性,RT．PCR检测肌球蛋白重链（d—MHC）和肌球蛋白轻链（MLC-2v）表达阳性。经典Wnt信号途径的抑制剂Frizzled一8／Fc,能够抑制Wnt3a的诱导分化作用。结论：Wnt3a通过经典Wnt信号途径诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞分化。     

DMD的ATP酶组织化学研究

目的观察DMD(Duchenne muscular dystrophy)患者病变肌肉的酶组织化学病理改变,加深对其发病机制和预后的认识.方法对5例Duchenne型肌营养不良症患者进行肌肉活检,标本经处理,分别在HE染色、改良Gomori三色染色以及ATP酶染色(pH9.4和pH4.3)下进行观察,研究病变肌肉酶组织化学的病变特征及其意义.结果在DMD组织中肌纤维大小不等,肌纤维圆形化,炎性细胞浸润,并可见到不透光纤维.在再生肌纤维中可见到IIc型纤维.结论 DMD病变组织中纤维坏死显著,伴有不同程度的再生,故临床症状严重,病程短,预后较差.