低氧对骨骼肌成肌细胞增殖分化的影响及相关机制研究进展

骨骼肌中成肌细胞作为肌源性祖细胞具有自我更新和生成新的肌纤维的能力,而氧气水平对调节成肌细胞的肌生成能力至关重要。这篇综述中描述了低氧状态下细胞的分子调控,氧水平对成肌细胞在肌生成中的影响和骨骼肌成肌细胞增殖和分化的转录调节。本文还概述了多种信号通路在分子调控中的机制,其中Notch,Wnt信号通路是依赖于低氧诱导因子HIF-1α介导的机制;PI3K-Akt-mTOR、p38 MAPK、p53信号传导则是独立于HIF-1α在低氧下调节成肌分化的途径。因此,深入研究和进一步揭示机制中涉及的信号通路为治疗低氧对骨骼肌损伤性的疾病提供证据和参考。     

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.     

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。     

HIF-1通路在低氧对成肌细胞增殖分化影响中的作用

氧是在环境中存在的并在发育过程中起作用的信号分子,调控着细胞的能量代谢、生长和分化。骨骼肌中存在着具有自我更新和分化为肌纤维能力的成肌细胞,出生后成肌细胞在骨骼肌的损伤修复和维持中起重要作用。尽管氧在几乎所有高级生命活动中具有重要作用,但有关氧水平对成肌细胞增殖和分化的影响的研究甚少。体内生理性和病理性微环境的氧浓度是处于低水平的,本文就低氧对成肌细胞增殖和分化的影响,以及HIF-1信号通路在其中的作用进行了综述。     

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。     

丝裂素活化蛋白激酶参与骨骼肌细胞分化的调节

丝裂素活化蛋白激酶参与骨骼肌细胞分化的调节丝裂素活化蛋白激酶（ＭＡＰＫｓ）途径被认为是细胞外信号引起细胞增殖、分化等核反应的共同通路。最近,美国冷泉港实验室Ｂｅｎｎｅｔ等人用培养的Ｃ２Ｃ１２成肌细胞株研究ＭＡＰＫｓ在肌细胞分化不同阶段中的作用。作者发...     

骨骼肌卫星细胞的特性及其增殖与分化的调控

成体骨骼肌细胞的数量基本保持恒定,骨骼肌的再生主要依赖肌卫星细胞的增殖与分化。骨骼肌卫星细胞是能够被激活、进而分化为肌细胞的一类成肌细胞。现对肌卫星细胞的发生、体外培养以及增殖与分化的调控进行综述,并对能否通过激活肌卫星细胞的增殖来实现肌肉组织生长的调控进行探讨。     

高表达FoxO1抑制猪骨骼肌成肌细胞的分化

FoxO1(Forkhead box O1)是调控肌肉生长、代谢和细胞分化的重要转录因子,但其在成肌细胞分化中的作用还不甚清楚。为了研究FoxO1对哺乳动物成肌细胞分化的影响,以原代培养的长白仔猪成肌细胞作为实验材料,用2%马血清诱导分化,采用实时荧光定量PCR、Western blotting和脂质体转染等方法检测FoxO1及早期和晚期生肌调节因子MyoD和myogenin在猪成肌细胞分化过程中的表达变化。结果显示,在猪成肌细胞分化过程中,FoxO1mRNA表达量显著增加,但总蛋白量变化不显著,其磷酸化水平显著上调。同时,高表达FoxO1的猪成肌细胞中,生肌调节因子MyoD和myogenin mRNA表达受到显著抑制,而MyoD蛋白变化不显著,myogenin却显著下调(P0.05)。以上结果表明,FoxO1能够推迟猪成肌细胞的分化时间并抑制分化;同时推测,FoxO1可能通过抑制生肌调节因子的表达控制骨骼肌纤维类型的终末分化。     

AchR亚基基因启动子与分化/未分化肌细胞核因子的相互作用分析

采用凝胶阻滞实验比较分析了鸡烟碱样乙酰胆碱受体（ＡＣｈＲ）亚基基因－２７５／＋３６片段与分化／未分化肌细胞核抽提物的相互作用．发现未分化肌细胞核内存在两种直接识别ＡＣｈＲ启动子的结合活性,其结合反应不能被ＡＣｈＲα亚基基因增强子（含Ｅ盒子）竞争阻断,揭示此结合活性与ＭｙｏＤ家族无关,并表现为基因特异性结合;两种结合活性中一种结合活性既存在于未分化细胞,也存在于分化肌细胞,另一种结合活性只存在于未分化肌细胞．存在于未分化肌细胞、特异识别基因的结合活性不同于ＭｙｏＤ家族,也不同于已发现的Ｉｄ和Ｉ－ｍｆ（两者不能直接结合ＤＮＡ）,可能与基因在未分化肌细胞中表达的负调控有关．     

p38对骨髓间充质干细胞成肌分化作用的研究

目的:以5-氮杂胞苷(5-Aza-CR)诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)成肌分化,探讨生肌调控因子中Myf5的表达及信号转导通路p38在此分化过程中的作用.方法:分离、纯化MSCs,以10 μmol/L 5-Aza-CR诱导其向成肌细胞分化,RT-PCR测定Myf5的表达,免疫组化检测肌球蛋白(myosin)的表达,Western-blot检测p38信号通路特异抑制剂SB203580作用前后磷酸化p38的变化.结果:SB203580作用后,Myf5表达由6 h延迟至9 h,诱导12 d部分MSCs表达myosin,18 d表达的数量及程度明显增加;5-Aza-CR诱导后,磷酸化p38蛋白水平较作用前增强,但在SB203580抑制后明显受抑.结论:5-Aza-CR诱导后,MSCs表达生肌调控因子并向成肌细胞分化,p38在此分化过程中起着正向信号转导作用.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism