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.     

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.     

黄芪多糖对C3H10T1/2细胞棕色脂肪分化中长链非编码RNA表达谱的影响

本试验旨在探究黄芪多糖(APS)对小鼠间充质干细胞C3H10T1/2细胞棕色脂肪化过程中长链非编码RNA(lncRNA)表达谱的影响。试验以C3H10T1/2细胞为研究对象,在成脂诱导分化培养液中添加0.4 g/L的APS,以诱导分化1.5 d的细胞构建文库后测序,筛选差异m RNAs和差异lncRNAs,并对差异m RNAs和差异lncRNAs的顺式及共表达作用预测的靶基因进行了功能分析。通过荧光定量PCR随机分析了3个lncRNAs和3个m RNAs的表达水平,验证了测序结果的准确性。研究结果表明,本次测序共得到13 450个lncRNAs和57 776个m RNAs。通过对其表达量、长度、外显子个数和成对重复性检验分析证明了测序数据的可靠性较好。筛选共得到153个差异表达的lncRNAs和1 238个差异表达的m RNAs。结果表明,差异m RNAs主要基因本体(GO)注释富集在53个功能分类中,京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析富集在343条通路中。差异lncRNAs顺式及共表达作用预测的靶基因GO注释分别富集在34和33个功能分类中,在分子功能中条目一致。KEGG分析显示,多个基因富集在脂肪代谢和脂肪分化的信号通路中,尤其在胰高血糖素及cAMP信号通路中富集显著。综上表明,APS导致了C3H10T1/2细胞成脂分化中lncRNA表达谱的变化。本研究结果可为进一步解析APS对干细胞的分化调节提供科学依据。     

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.     

miR-196b-5p促进成肌细胞增殖分化

MicroRNA (miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子，在动植物中参与转录后基因表达调控。大量研究表明，miRNA调控骨骼肌的发育，主要表现在肌卫星细胞的激活及增殖、分化、肌管的形成等生物学过程。本实验室前期对大白猪背最长肌(longissimus dorsi,LD)和比目鱼肌(soleus muscle,Sol)进行miRNA测序，筛选鉴定到一个在不同骨骼肌中差异表达并且序列高度保守的miR-196b-5p，目前miR-196b-5p在骨骼肌方面的研究尚未见报道。本研究进一步设计合成miR-196b-5p mimics和inhibitor对C2C12细胞进行miR-196b-5p过表达及干扰表达，利用蛋白免疫印迹、实时荧光定量PCR检测、流式细胞术、免疫荧光染色等方法探究miR-196b-5p对成肌细胞增殖分化的影响，并利用生物信息学预测和双荧光素酶报告系统鉴定了miR-196b-5p的靶基因。结果显示，过表达miR-196b-5p显著增加细胞周期基因Cyclin B、Cyclin D和Cyclin E的mRNA和蛋白表达水平(P<0....     

过表达miR-155抑制C2C12成肌分化

为明确miR-155在C2C12成肌分化中的作用及分子机制,本研究构建了miR-155过表达腺病毒载体,运用过表达miR-155的腺病毒感染C2C12,并诱导其成肌分化。通过形态学观察,成肌标志基因mRNA和蛋白表达水平的检测,以及双荧光素酶报告基因系统对预测的miR-155靶基因(TCF4)的验证,结果表明,C2C12细胞分化中,过表达miR-155明显降低了肌管的形成,成肌标志基因MyoG和MyHC的mRNA表达量极显著地下降(P0.01),而MyoD差异不显著(P0.05),成肌标志基因蛋白检测结果与mRNA检测结果一致;进一步研究显示miR-155与预测的TCF4基因的3'UTR 3个靶点(1487-1493,1516-1522,4532-4583)中的1个(4532-4538)结合,并发现过表达miR-155显著降低了TCF4的mRNA水平(P0.05)。表明miR-155可能通过靶向TCF4抑制C2C12成肌分化。     

利用RNA-seq技术筛选大白猪皮下和肌内脂肪组织差异表达基因

为了比较分析大白猪皮下和肌内脂肪组织的全转录组数据,探究调控脂肪沉积的分子机制,本文采用RNA-seq技术和生物信息学方法鉴定大白猪皮下和肌内脂肪组织基因表达谱,对差异表达基因进行GO(Gene Ontology)分析、信号通路富集分析以及蛋白互作网络分析。大白猪皮下和肌内脂肪组织中有180个基因差异表达,上调基因主要参与细胞增殖、脂质激酶活性和磷脂代谢等与脂质代谢相关的生物学过程正调控,下调基因显著富集于脂肪细胞分化中起重要调控作用的MAPK信号转导通路。差异表达基因主要通过参与脂质代谢及通过MAPK信号转导通路调控脂肪细胞成脂分化,进而影响大白猪皮下和肌内脂肪的沉积。     

microRNA-151-5p在肾血管性高血压大鼠血管内皮细胞中的表达及意义

目的:研究microRNA-151-5p(miR-151-5p)在两肾一夹(2K1C)肾血管性高血压大鼠中的表达,并为miR-151-5p参与调节血管内皮细胞功能提供理论依据。方法:建立2K1C大鼠模型,获得胸主动脉血管内皮,采用荧光定量PCR技术检测血管内皮细胞中miR-151-5p的表达,通过数据库及生物信息学软件预测miR-151-5p的靶基因,并对靶基因进行GO富集和KEGG pathway分析。结果:与假手术组大鼠相比较,实验组大鼠胸主动脉血管内皮细胞miR-151-5p的表达量显著升高(P0.05)。GO分析显示miR-151-5p的靶基因参与蛋白加工水解、Notch受体加工等多种生物学功能(P0.01);KEGG pathway分析显示miR-151-5p的靶基因参与Notch信号通路、血管平滑肌收缩、代谢途径、细菌感染和RNA转运等信号通路。结论:2K1C大鼠血管内皮细胞中miR-151-5p表达升高,可能通过对其靶基因APH1A的调控参与血管内皮细胞功能调节。     

Hsa-miR-210-5p靶基因预测及其相关信号通路的生物信息学分析

为深入研究miR-210-5p的调控机制及生物学功能提供理论机制,应用生物信息学方法分析miR-210-5p序列,预测其靶基因,用Veney2.1.0绘制韦恩图得到靶基因集合,并对其靶基因集合进行蛋白质互作分析,GO功能注释分析和KEGG Pathway分析。结果发现,已知的成熟miR-210-5p序列在各物种间高度保守。蛋白质互作分析显示,miR-210-5p预测靶基因所编码蛋白质间相互作用关系较复杂,尤其是靶基因CDK8、MED18、MED13等编码的蛋白质,在互作中起关键作用。GO分析发现其靶基因集合可能参与细胞组分、分子功能、生物调节等生物学过程;KEGG pathway分析发现其靶基因集合主要富集在MAPK、VEGF、癌症、甲状腺激素信号通路等信号通路。miR-210-5p调控靶基因参与多种重要的生物学过程,为后续研究提供了线索。     

小鼠正常黑素细胞和小鼠B16黑素瘤细胞的环状RNAs表达谱

黑素瘤是一种多发于皮肤的恶性肿瘤,因其侵袭性强,预后差等特点一直是科研人员关注的热点。环状RNAs(circRNAs)是一种新型内源性非编码RNA,广泛参与动物生长发育、细胞分化和信号转导等生理过程,但circRNAs在黑素瘤细胞内的分子机制尚未被充分解析。本研究以小鼠(C57BL/6J)正常黑素细胞及B16黑素瘤细胞为研究对象,采用二代测序技术分析两种细胞间circRNAs表达特性。测序结果显示,小鼠正常黑素细胞和黑素瘤细胞中共有851个circRNAs,其中195个差异表达circRNAs(DECs)。GO及KEGG数据库注释发现,DECs的来源基因主要参与细胞周期(cell cycle)、紧密结合(tight junction)、Rap1信号通路(Rap1 signaling pathway)、TGF-beta信号通路(TGF-beta signaling pathway)等与细胞增殖、迁移相关的信号通路;探究发现,黑素瘤细胞中显著性高表达的circE2F5(circ-3:14578602|14606309)通过上调E2F5的表达促进黑素瘤细胞增殖。circRNA靶基因预测发现,...     

人Sema4C重组腺病毒载体的构建及其在小鼠成肌细胞系C2C12中的表达

利用Ad5腺病毒载体系统构建人Sema4C基因重组腺病毒表达载体并在成肌细胞系C2C12中表达,并初步探讨Sema4C基因在成肌发育过程中的可能作用。利用脂质体介导重组腺病毒载体转染HEK293细胞,包装出完整的腺病毒;将重组腺病毒载体感染C2C12成肌细胞后,利用激光共聚焦显微镜观察发现12h即有绿色荧光表达,24h后绿色荧光蛋白表达最强;流式细胞仪检测病毒的感染效率几乎达100%。WB检测结果表明感染重组腺病毒载体组C2C12细胞Sema4C蛋白的表达量明显高于空载体对照组（P<0.01）。为了进一步观察Sema4C基因对C2C12细胞增殖分化的影响,流式细胞仪检测了病毒感染48h后C2C12细胞的增殖指数,并对感染后诱导分化的C2C12细胞的分化情况进行了观察。我们的结果首次表明,过表达外源性人Sema4C基因不仅能使C2C12细胞的G0/G1期比例增加,细胞的增殖指数下降,同时在分化培养条件下还能促进C2C12细胞肌管的形成。     

抑制Hedgehog信号通路促进C3H10T1/2间充质干细胞成脂分化

激活Hedgehog信号通路可抑制间充质干细胞成脂分化,但抑制Hedgehog信号通路是否可促进脂肪细胞分化研究结果却并不一致.本研究采用环靶明诱导C3H10T1/2细胞成脂分化,并以国际公认的成脂诱导剂混合物（胰岛素、地塞米松、吲哚美辛和IBMX）诱导细胞分化作为参考. qRT-PCR结果显示,在10 μmol/L环靶明(cyclopamine)处理的C3H10T1/2细胞中,Hedgehog信号通路各基因相对表达量显著下降,而成脂分化调控基因PPARγ,C/EBPα和成脂分化标志基因FABP4相对表达量显著升高（P < 0.05). 与此一致,Western印迹结果表明,在环靶明处理的C3H10T1/2细胞中,Hedgehog信号通路中的Shh蛋白和Gli1蛋白表达水平显著下降,成脂分化相关的PPARγ、C/EBPα和FABP4蛋白表达水平显著升高（P < 0.05）. 此外,油红O染色方法证明,环靶明处理可诱导C3H10T1/2细胞成脂分化.以上研究结果提示,抑制Hedgehog信号通路对小鼠胚胎间充质干细胞的成脂分化具有促进作用,并可能为瘦肉型猪的培育和猪肉品质调控研究提供参考依据.     

过表达Runx2促进C2C12细胞成骨分化

利用Tet-on(Tetracycline-on)基因表达系统,通过强力霉素(doxycycline,DOX)诱导Runx2基因在C2C12细胞中的表达,探究Runx2促成骨分化功能,为其分子机制的研究提供一个理想的实验平台.先后将调控质粒pTet-on和反应质粒pTRE-Flag-Runx2转染入C2C12细胞,并用G418和潮霉素分别进行2轮筛选,运用实时荧光定量PCR选择对强力霉素诱导敏感的细胞克隆.用不同浓度DOX诱导C2C12/Tet/pTRE-Flag-Runx2细胞,蛋白免疫印迹检测Runx2的表达,确定DOX的最佳诱导浓度与时间,并检测C2C12细胞的成骨分化能力.结果表明,诱导细胞最佳DOX浓度为10μg/ml;最佳诱导时间为12h;诱导后Runx2基因高表达,C2C12细胞向成骨方向分化(P0.05).成功建立Tet调控Runx2基因表达C2C12细胞系,为进一步研究Runx2基因功能分子机制提供理想的细胞模型.     

阿霉素诱导下的肝癌细胞HepG2中微小RNA差异表达分析

旨在研究阿霉素诱导引起的DNA损伤压力下,肝癌细胞Hep G2中参与DNA损伤应答的mi RNA,并分析这些mi RNA靶基因参与肝癌DNA损伤应答相关的生物学进程与通路。通过小RNA测序检测阿霉素处理肝癌细胞Hep G2前后mi RNA的差异表达情况,使用GO与KEGG通路富集方法对差异表达mi RNA靶基因进行功能富集分析。结果显示,共检测出显著表达差异mi RNA 68个,其中上调13个,下调55个。mi RNA靶基因的功能分析结果显示,53条mi RNAs靶基因显著富集于调控细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移和细胞周期等与DNA损伤应答以及肿瘤相关的生物进程和信号通路,包括p53信号通路、癌症通路、Wnt信号通路和MAPK信号通路等。研究表明,在阿霉素诱导下,Hep G2中的差异表达mi RNAs与DNA损伤相关的肿瘤生物学进程以及信号通路显著相关,预示这些mi RNAs在阿霉素引发的肝细胞癌DNA损伤应答中起着重要的作用。     

miR-143-3p促进C2C12成肌细胞分化

MicroRNAs (miRNAs) 是一类小非编码RNA,近年研究发现其在骨骼肌发育调控中发挥重要作用.为探明miR-143-3p在C2C12成肌细胞分化中的调控作用,采用 real-time PCR 检测了miR-143-3p在小鼠各组织及C2C12成肌细胞分化过程中的表达;使用miR-143-3p 的模拟物和特异性抑制剂分别处理细胞,采用 real-time PCR 和 Western印迹分别检测成肌因子 MyoG和成肌标志基因 MyHC mRNA和蛋白水平的变化;用免疫荧光染色的方法观察肌管的形成.结果显示,miR-143-3p在小鼠各组织中均有表达,并且随着细胞分化表达量逐渐增加;C2C12成肌细胞过表达 miR-143-3p,与对照组相比,成肌调控因子MyoG和成肌标志基因MyHC 的mRNA和蛋白表达均显著升高,肌管数量明显增多;抑制剂处理结果显示,细胞分化被显著抑制.检测miR-143-3p对MyHC各亚型表达的影响发现,miR-143-3p表达的变化并不直接影响MyHC各亚型的表达.以上结果说明, miR-143-3p在骨骼肌和成肌细胞中均有表达,能够促进C2C12成肌细胞分化,但并不直接调控MyHCs的表达.     

小菜蛾应对球孢白僵菌感染的免疫应答基因分析

通过室内生物测定,筛选对小菜蛾Plutella xylostella具有高毒力的球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株,分析小菜蛾应对球孢白僵菌浸染的免疫应答基因。采用新一代Illumina高通量测序技术对接种/感染48h与未接种的小菜蛾样品分别进行转录组测序,筛选差异表达基因;结合生物信息学分析差异表达基因的功能、分类及涉及的信号通路等。结果表明接种小菜蛾48h后诱导2 434个基因发生差异表达,包括1 080个上调基因和1 354个下调基因。GO分类结果表明,这些差异表达基因（DEGs）被注释到45个GO term中,包括23个生物学过程,12个细胞组分和10个分子功能。KEGG分析表明,1 308个DEGs被富集到25个功能途径,这些DEGs包括497个上调基因和811个下调基因。分析发现,DEGs编码蛋白包含肽聚糖识别蛋白、丝氨酸蛋白酶55、丝氨酸蛋白酶抑制剂以及细胞色素P450 6K1类的免疫相关蛋白。另外,组蛋白、磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶、双链RNA结合蛋白、黑芥子酶等基因在球孢白僵菌侵染过程中也高表达,推测这些基因可能参与小菜蛾应对球孢白僵菌侵染的免疫反应。研究结果为进一步研究小菜蛾免疫相关基因的功能奠定了基础。     

miRNA调控成肌分化的研究进展

成肌分化过程包括成肌细胞的增殖,然后分化为肌细胞,最后融合形成肌管;microRNA(miRNA)是一类在转录后水平调控基因表达的微小非编码RNA,它通过靶向靶基因mRNA的3'UTR,抑制其翻译或诱导其降解。已有研究表明,miRNA在成肌分化中起重要调控作用。根据表达方式的不同,分为肌肉特异表达的miRNA,有miR-1,miR-133,miR-206,miR-208,miR-499和miR-486;和非肌肉特异表达的miRNA,其中miR-27,miR-29,miR-128,miR-199a和miR-431在成肌分化过程中具有重要的调控功能。另外,阐述了几个与miRNA相互作用从而调控成肌分化的lncRNA的功能。通过介绍两类miRNA的靶基因及调控机制,阐述了最新的研究进展。     

LncRNA调控骨骼肌发育的分子机制及其在家养动物中的研究进展

骨骼肌是维持机体功能必不可少的组织,与家养动物的产肉率等重要经济性状密切相关。近年来,高通量测序鉴定了大量与骨骼肌生成相关的长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA),它们可作为调节因子在表观调控、转录调控以及转录后调控等多个层面调控基因表达。lncRNA通过靶向关键因子参与调控骨骼肌发育的各个环节,包括骨骼肌干细胞增殖、迁移、分化,成肌细胞增殖、分化、肌管融合,肌纤维肥大和纤维类型转换等过程。本文重点归纳了lncRNA在人和小鼠骨骼肌发育中的分子调控机制,介绍了lncRNA的研究方法,综述了lncRNA在家养动物骨骼肌发育中的研究进展,分析了目前家养动物lncRNA研究所面临的困难和挑战,最后展望了未来家养动物lncRNA研究的方向,以期为进一步阐明骨骼肌生长发育的分子调控机制提供参考。     

不同代次牛成肌细胞的诱导分化及相关基因的表达分析

利用初生荷斯坦牛的成肌细胞,在不同代次以含体积分数为2%马血清的DMEM进行诱导分化,在之后0、2、4、6、8、10 d观察细胞的形态变化并收集细胞提取总RNA,检测成肌相关基因的表达情况,为进一步研究牛肌肉发生过程及相关基因的表达调控提供依据。同时利用实时荧光定量PCR分别检测肌性相关基因MyoD(生肌决定因子)、MyoG(肌细胞生成素)以及非肌性相关基因A-FABP(脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白)表达水平的变化。研究表明：①各代细胞在诱导培养4 d后开始有肌管形成,其后越来越多,8 d时达高峰。②成肌细胞向成熟肌细胞分化过程中,MyoD、MyoG、A-FABP基因都呈先上升然后下降的趋势。③高代次成肌细胞比低代次细胞增殖慢,而且在诱导分化后,肌管的数目明显变少; MyoD、MyoG、A-FABP随着代次的升高而下降。故推断MyoD、MyoG以及A-FABP基因会在成肌分化开始后的不同阶段被激活,从而发挥不同的调控作用,而且随着传代次数的增加成肌细胞的分化能力减弱。     

高糖条件下小鼠巨噬细胞对骨骼肌细胞成肌分化和胰岛素敏感性的影响*

目的: 探讨高糖环境下小鼠巨噬细胞对骨骼肌细胞成肌分化和胰岛素敏感性的影响。方法: Transwell小室内共培养小鼠骨骼肌成肌细胞C2C12细胞和单核巨噬细胞RAW264.7细胞并给予60 mmol/L葡萄糖处理,结合培养条件随机分为单独培养对照组(SC组,n=12)、共培养对照组(CC组,n=12)、单独培养高糖组(SH组,n=12)和共培养高糖组(CH组,n=12)。相差显微镜观察细胞形态,共培养1 d和3 d后收集C2C12细胞,CCK-8检测细胞活性,免疫荧光技术检测细胞融合率和基础与胰岛素刺激的GLUT4蛋白表达,实时定量PCR检测成肌调节因子Myf5、MyoD和myogenin基因表达,2-NBDG法检测细胞基础和胰岛素刺激的糖摄取。结果: 正常糖浓度下,与RAW264.7细胞共培养促进C2C12细胞肌管形成,促进E-MHC蛋白表达(P＜0.01),促进MyoD和myogenin基因表达(P＜0.05),提高胰岛素刺激的2-NBDG摄取(P＜0.05),提高基础GLUT4水平(P＜0.05)。高糖刺激抑制C2C12细胞肌管形成,抑制成肌调节因子基因表达,抑制2-NBDG摄取,抑制GLUT4表达(P＜0.05)。高糖环境下与RAW264.7细胞共培养时未见明显肌管形成,与共培养对照组和单独培养高糖组相比,细胞活性、E-MHC蛋白水平、成肌调节因子基因水平、2-NBDG摄取和GLUT4蛋白水平均明显下降(P＜0.05)。结论: 与RAW264.7共培养促进C2C12成肌分化并提高胰岛素敏感性, 高糖条件处理这一作用可逆转,抑制C2C12成肌分化的同时诱发C2C12细胞胰岛素抵抗。