MicroRNA-411a-3p靶向钙/钙调素依赖蛋白激酶4调控羊驼黑色素细胞中的黑色素生成

羊驼是重要的毛用型经济动物,具有22种天然色。毛色由皮肤中黑色素细胞产生的黑色素颗粒的分布和转运所决定的。然而,羊驼色素形成或毛色形成的分子机制复杂,由多个基因、miRNA 和lncRNA调控。但是,miR-411a-3p 对羊驼色素形成起调控作用未见报道。为研究miR-411a-3p在黑色素产生过程中的调控作用,本文将构建的miR-411a-3p载体转染到羊驼黑色素细胞中,并对毛色基因的表达进行研究。经生物信息学预测,钙/钙调素依赖蛋白激酶4(calcium-calmodulin dependent protein kinase 4, CaMK4)可能是miR-411a-3p的靶基因之一。双荧光素酶报告基因结果显示,与对照组相比,双荧光报告酶活性下降（34.78 ± 16.09）%(P<0.01),其下降趋势明显,说明CaMK4可能是miR-411a-3p的靶基因之一。miR-411a-3p通过结合CaMK4的3′ untranslated region (3′-UTR)直接调控CaMK4的表达。在羊驼黑色素细胞中转染miR-411a-3p后,CaMK4、CDK5和TYRP1在转录水平的表达量与NC组相比具有显著下降趋势,其中TYRP1下降趋势尤为显著（53.66 ± 2.11）%（P<0.01）。Western印迹检测CaMK4、CDK5、TYRP1、p-CREB在蛋白质水平的表达与NC组相比下降趋势明显,尤其是CDK5和p-CREB基因下降极为显著,分别为（70.26 ± 4.84）%（P<0.01）和（70.11 ±9.05）%（P<0.01）。Masson-Fontana法检测黑色素颗粒,结果显示,miR-411a-3p抑制黑色素细胞产生黑色素颗粒。通过紫外分光度法检测真黑素（eumelanin,EM）和褐黑素（phenomelanin,PM）显示,EM和PM的含量均被下调。结果表明,miR-411a-3p靶向抑制CaMK4表达,从而改变CREB的表达以控制黑色素的产生,此研究结果对哺乳动物毛色形成机制有重要意义。     

MicroRNA-411a-3p靶向钙/钙调素依赖蛋白激酶4调控羊驼黑色素细胞中的黑色素生成

羊驼是重要的毛用型经济动物,具有22种天然色。毛色由皮肤中黑色素细胞产生的黑色素颗粒的分布和转运所决定的。然而,羊驼色素形成或毛色形成的分子机制复杂,由多个基因、miRNA 和lncRNA调控。但是,miR-411a-3p 对羊驼色素形成起调控作用未见报道。为研究miR-411a-3p在黑色素产生过程中的调控作用,本文将构建的miR-411a-3p载体转染到羊驼黑色素细胞中,并对毛色基因的表达进行研究。经生物信息学预测,钙/钙调素依赖蛋白激酶4(calcium-calmodulin dependent protein kinase 4, CaMK4)可能是miR-411a-3p的靶基因之一。双荧光素酶报告基因结果显示,与对照组相比,双荧光报告酶活性下降（34.78 ± 16.09）%(P<0.01),其下降趋势明显,说明CaMK4可能是miR-411a-3p的靶基因之一。miR-411a-3p通过结合CaMK4的3′ untranslated region (3′-UTR)直接调控CaMK4的表达。在羊驼黑色素细胞中转染miR-411a-3p后,CaMK4、CDK5和TYRP1在转录水平的表达量与NC组相比具有显著下降趋势,其中TYRP1下降趋势尤为显著（53.66 ± 2.11）%（P<0.01）。Western印迹检测CaMK4、CDK5、TYRP1、p-CREB在蛋白质水平的表达与NC组相比下降趋势明显,尤其是CDK5和p-CREB基因下降极为显著,分别为（70.26 ± 4.84）%（P<0.01）和（70.11 ±9.05）%（P<0.01）。Masson-Fontana法检测黑色素颗粒,结果显示,miR-411a-3p抑制黑色素细胞产生黑色素颗粒。通过紫外分光度法检测真黑素（eumelanin,EM）和褐黑素（phenomelanin,PM）显示,EM和PM的含量均被下调。结果表明,miR-411a-3p靶向抑制CaMK4表达,从而改变CREB的表达以控制黑色素的产生,此研究结果对哺乳动物毛色形成机制有重要意义。     

miR-411a-3p抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

microRNA-411a-3p（miR-411a-3p）在不同毛色羊驼皮肤中差异表达,提示其可能在毛色形成中起调控作用。为证明miR-411a-3p在羊驼皮毛黑色素形成中的作用,本研究通过生物信息学预测及靶基因搜索,发现胰岛素样生长因子1受体（IGF1R）是miR-411a-3p的靶基因,继而构建了含Igf1r mRNA 3′-UTR的荧光素酶报告基因载体。报告基因转染结合报告酶活性测定证明,Igf1r是miR-411a-3p的靶基因。原位杂交显示,miR-411a-3p主要在羊驼黑色素细胞胞质中表达,提示其可能在黑色素细胞中具有重要作用。qRT-PCR揭示,棕色和黑色羊驼皮肤中miR-411a-3p表达量明显低于白色羊驼。qRT-PCR联合蛋白质印迹分析显示,在羊驼黑色素细胞过表达miR-411a-3p,伴随Igf1r下调,小眼畸形相关转录因子（Mitf）依赖的毛色基因酪氨酸酶（Tyr）、酪氨酸酶相关蛋白-2（Tyrp2）及黑色素表达水平明显下调。上述结果提示,miR-411a-3p可通过靶向抑制Igf1r负调控羊驼黑色素黑色素合成。该结果将加深我们对羊驼毛色形成机制的认识。     

FLT4 调控羊驼黑色素细胞中黑色素生成

血管内皮素生长因子受体3（vascular endothelial growth factor receptor 3,VEGFR-3/FLT4）与黑色素瘤细胞的生长有关,其可能对毛色及黑色素生成有一定的调控作用。为探讨FLT4基因对羊驼毛色及黑色素生成的影响,本文采用免疫组织化学、qRT-PCR、Western印迹对FLT4在不同毛色羊驼皮肤毛囊中的表达进行了研究。结果显示,FLT4在不同毛色毛囊中外根鞘及毛乳头阳性表达不同,且棕色皮肤比白色皮肤阳性信号强;FLT4 mRNA在棕色羊驼皮肤的表达量明显高于白色羊驼皮肤 (P<0.01);FLT4蛋白在棕色皮肤中的表达量明显高于白色皮肤(P<0.01);为进一步研究FLT4对黑色素生成的影响;通过对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞中添加不同浓度的FLT4蛋白（0, 1, 10, 50, 100 ng/mL）,与对照组相比,添加FLT4蛋白后酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸相关蛋白-1(TYRP1)、受体酪氨酸激酶 c-KIT、小眼畸形相关转录因子(MITF)的 mRNA和蛋白质表达明显增加, 10 ng/mL组表达量最高(P<0.01);黑色素含量测定结果表明,不同浓度的FLT4蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素含量比对照组明显升高,添加FLT4蛋白10 ng/mL表达量最高(P<0.01)。由此可知,FLT4可以通过调节毛色相关基因的表达进而引起黑色素细胞中黑色素含量的变化。     

DKK3调控羊驼黑色素细胞中黑色素生成

Dickkopf-3(DKK3),Wnt/p-catenin信号通路中一个重要的抑制因子,可能参与调控黑色素生成过程.本文研究了DKK3在羊驼黑色素细胞中黑色素生成的作用.在羊驼黑色素细胞中,过表达DKK3显著下调Wntl,Lefl,Myc和黑色素生成相关基因MITF及其下游基因TYR,TYRP1和TYRP2的表达,在...     

MicroRNA-411a-3p过表达抑制Ca~(2+)信号转导与羊驼黑色素细胞的增殖和迁移（英文）

黑色素细胞中产生的黑色素转移及黑色素细胞的增殖和迁移均与色素沉积有关。黑色素细胞的增殖需要有丝分裂原协同进行。黑色素细胞的增殖和分化受组织环境以及多种毛色基因的调控。miRNA-411a-3p在不同毛色羊驼皮肤中呈差异表达,且通过靶向IGF1R调控黑色素生成。但miRNA-411a-3p是否与黑色素颗粒迁移、黑色素细胞的增殖和迁移相关未见报道。本研究通过miRNA-411a-3p转染羊驼黑色素细胞后发现,与对照组相比,钙离子信号转导水平下降了(91.73±1.53)%(P0.01),与黑色素转移有关的Rab27a和肌球蛋白Va在蛋白质水平的表达均被下调,同时与细胞增殖有关的整联蛋白β1和β5相关基因在转录水平分别下降了(44.67±13.67)%(P0.01)和(30.72±6.23)%(P0.01),在蛋白质水平表达下降了(45.18±1.96)%(P0.001)和(11.52±1.09)%(P0.001)。综上所述,miRNA-411a-3p过表达后会抑制钙离子信号转导,以及羊驼黑色素细胞的增殖和迁移。     

MicroRNA-411a-3p过表达抑制Ca2+信号转导与羊驼黑色素细胞的增殖和迁移

黑色素细胞中产生的黑色素转移及黑色素细胞的增殖和迁移均与色素沉积有关。黑色素细胞的增殖需要有丝分裂原协同进行。黑色素细胞的增殖和分化受组织环境以及多种毛色基因的调控。miRNA-411a-3p在不同毛色羊驼皮肤中呈差异表达,且通过靶向IGF1R调控黑色素生成。但miRNA-411a-3p是否与黑色素颗粒迁移、黑色素细胞的增殖和迁移相关未见报道。本研究通过miRNA-411a-3p转染羊驼黑色素细胞后发现,与对照组相比,钙离子信号转导水平下降了（91.73±1.53）% (P<0.01),与黑色素转移有关的Rab27a和肌球蛋白Va在蛋白质水平的表达均被下调,同时与细胞增殖有关的整联蛋白β1和β5相关基因在转录水平分别下降了（44.67 ± 13.67）%（P<0.01）和（30.72 ± 6.23）% (P<0.01),在蛋白质水平表达下降了（45.18 ± 1.96）% (P<0.001)和（11.52 ± 1.09）% (P<0.001)。综上所述,miRNA-411a-3p过表达后会抑制钙离子信号转导,以及羊驼黑色素细胞的增殖和迁移。     

MicroRNA-411a-3p过表达抑制Ca2+信号转导与羊驼黑色素细胞的增殖和迁移

黑色素细胞中产生的黑色素转移及黑色素细胞的增殖和迁移均与色素沉积有关。黑色素细胞的增殖需要有丝分裂原协同进行。黑色素细胞的增殖和分化受组织环境以及多种毛色基因的调控。miRNA-411a-3p在不同毛色羊驼皮肤中呈差异表达,且通过靶向IGF1R调控黑色素生成。但miRNA-411a-3p是否与黑色素颗粒迁移、黑色素细胞的增殖和迁移相关未见报道。本研究通过miRNA-411a-3p转染羊驼黑色素细胞后发现,与对照组相比,钙离子信号转导水平下降了（91.73±1.53）% (P<0.01),与黑色素转移有关的Rab27a和肌球蛋白Va在蛋白质水平的表达均被下调,同时与细胞增殖有关的整联蛋白β1和β5相关基因在转录水平分别下降了（44.67 ± 13.67）%（P<0.01）和（30.72 ± 6.23）% (P<0.01),在蛋白质水平表达下降了（45.18 ± 1.96）% (P<0.001)和（11.52 ± 1.09）% (P<0.001)。综上所述,miRNA-411a-3p过表达后会抑制钙离子信号转导,以及羊驼黑色素细胞的增殖和迁移。     

miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

黑色素皮质素1受体MC1R）是在黑色素细胞内表达的G蛋白耦合受体（G protein coupled receptor, GPCR）家族成员,参与黑色素细胞中黑色素的生成。微RNAs（miRNAs）是一类非编码RNA,通过与靶基因3′-UTR结合抑制基因表达。已有研究证明,miR-338-3p 在多种人类肿瘤细胞中（过）表达,可通过下调靶基因表达抑制肿瘤细胞的侵袭迁移能力。然而,有关miR-338-3p对羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素合成影响却罕见报道。本研究证明,miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达,抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成。采用生物信息学预测MC1R基因是miRNA-338-3p的靶基因,其基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素合成。随后构建miR-338-3p真核表达载体。其基因转染结合qPT-PCR和Western印迹结果揭示,与对照细胞比较,过表达miRNA-338-3p的羊驼黑色素细胞的MC1R基因,及其下游与黑色素生成相关的小眼相关性转录因子（MITF)、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、酪氨酸酶相关蛋白2（TYRP2）编码基因mRNA及蛋白质表达水平明显下调。酶联免疫吸附分析显示,过表达miRNA-338-3p的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素产量,较对照细胞显著下降（P＜0.01）。综上结果,miR-338-3p可通过抑制靶基因MC1R表达,下调其下游基因MITF、TYR、TYRP1和TYRP2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成。miRNA-338-3p在羊驼生长发育过程中,是否参与调控体内皮肤黑色素细胞的黑色素生成尚待进一步研究。     

钙依赖蛋白激酶（CDPKs）在植物钙信号转导中的作用

CDPKs在植物钙信号转导中起重要作用。本文介绍了植物钙信号转导及CDPKs的结构与生化性质,在此基础上,重点总结了CDPKs在植物钙信号转导中的潜在调节作用,包括基因表达、代谢、离子和水分的跨膜运输、细胞骨架的动态变化、气孔运动和生长发育等,并提出了在CDPKs研究中已达成的共识和需要解决的问题。     

烟草花粉发育过程中的细胞凋亡及其与钙/钙调素依赖性蛋白激酶T1表达的关系(英文)

用原位末端标记及免疫组化显色方法,对烟草花药发育过程中的细胞凋亡进行了检测。结果表明绒毡层、环形细胞、药隔组织细胞在减数分裂后四分体时期开始凋亡(Plate I, C &D),而花药维管束细胞从小孢子母细胞时期就开始凋亡(Plate I, E)。这些特定的细胞在花药发育特定时期的凋亡担负着特定的作用。钙/钙调素依赖性蛋白激酶T1在这些凋亡细胞中大量特异表达(Plate II),表明钙信号途径参与了烟草花粉发育的细胞凋亡调控。     

miR-130a-3p调控SOX4对骨关节炎软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响

目的:探讨miR-130a-3p对骨关节炎(osteoarthritis, OA)软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响及作用机制。方法:收集我院住院的40例半月板损伤患者和40例OA患者,采用RT-PCR检测半月板损伤患者和OA患者膝关节软骨组织中miR-130a-3p的表达。在OA软骨细胞中分别转染miR-NC、miR-130a-3p mimics、miR-130a-3p inhibitors、si RNA-SOX4(si-SOX4)或过表达SOX4的慢病毒载体(LV-SOX4),采用CCK8法检测细胞增殖情况;RT-PCR和western blot检测细胞分化相关分子BMP2和BMP4;RT-PCR检测炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达。结果:半月板损伤患者软骨组织和软骨细胞中miR-130a-3p的表达明显高于OA患者(P均0.05),而SOX4的表达水平明显低于OA患者(P0.05)。OA患者膝关节软骨组织中miR-130a-3p和SOX4的表达呈显著负相关(P0.05)。miR-130a-3p mimics能够明显促进OA软骨细胞增殖(P0.05)、增加分化相关分子BMP2和BMP4的表达(P均0.05)以及抑制炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达(P均0.05)。miR-130a-3p inhibitors能够明显抑制OA软骨细胞增殖(P0.05)、分化相关分子BMP2和BMP4的表达(P均0.05)以及促进炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达(P均0.05)。OA软骨细胞在转染miR-130a-3p mimics后,SOX4 mRNA和蛋白的表达水平明显降低(P均0.05),在转染miR-130a-3p inhibitors后,SOX4 mRNA和蛋白的表达水平明显升高(P均0.05)。双荧光素酶结果显示miR-130a-3p能够靶向结合SOX4。在OA软骨细胞中,采用si RNA低表达SOX4后,明显促进细胞增殖和分化以及抑制炎症因子的释放。共转染miR-130a-3p mimics和LV-SOX4能够逆转过表达miR-130a-3p对OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响(P均0.05),而共转染miR-130a-3p inhibitors和LV-SOX4能够进一步加强低表达miR-130a-3p对OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子的影响(P均0.05)。结论:miR-130a-3p在OA中明显低表达,并能够通过靶向抑制SOX4促进OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放。     

miR-23b-3p通过靶向PDE4B基因调控山羊肌内前体脂肪细胞的分化

本研究旨在明确miR-23b-3p对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响,并确定这种作用是通过靶向基因PDE4B来实现的。基于实验室前期转录组测序结果,以筛选得到的山羊肌内脂肪细胞分化前后差异表达的miR-23b-3p为切入点,利用实时荧光定量PCR (real-time quantitative-polymerase chain reaction, qPCR)技术检测miR-23b-3p在山羊肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达模式,从形态学水平和分子水平确定miR-23b-3p对脂肪分化及脂肪分化标志基因的影响;利用生物信息学预测以及双荧光素酶报告基因试验确定miR-23b-3p的下游靶基因,明确miR-23b-3p与预测靶标基因的靶向关系。结果表明,过表达miR-23b-3p后山羊肌内脂肪细胞脂滴积聚减少,成脂标志基因AP2、C/EBPα、FASN、LPL表达水平极显著下调(P＜0.01),C/EBPβ、DGAT2、GLUT4和PPARγ的表达水平显著下调(P＜0.05)。干扰miR-23b-3p表达后,山羊肌内脂肪细胞中脂滴积聚增多,ACC、ATGL、AP2、DGAT2、GLUT4、FASN和SREBP1表达水平极显著上调(P＜0.01),C/EBPβ、LPL和PPARγ的表达水平显著上调(P＜0.05)。通过生物信息学分析预测,PDE4B可能为miR-23b-3p的靶标基因,且过表达miR-23b-3p后极显著降低PDE4B的mRNA表达水平(P＜0.01),干扰miR-23b-3p后PDE4B的mRNA水平得到了显著提升(P＜0.05)。双荧光素酶报告基因试验结果表明,miR-23b-3p与PDE4B基因存在靶向关系。miR-23b-3p通过靶向PDE4B基因调控山羊肌内前体脂肪细胞的分化。     

miR-152-3p调控Notch1/DLL4通路对家兔深II度烧伤创面血管生成的影响

摘要 目的：探究微小核糖核酸（miR）-152-3p调控果蝇Notch同源物1（Notch1）/Delta样配体4（DLL4）通路对家兔深II度烧伤创面血管生成的影响。方法：将50只新西兰家兔随机分为对照组、模型组、miR-152-3p拮抗剂（antagomir）组、miR-152-3p antagomir阴性对照+空载组、miR-152-3p antagomir+Notch1敲低组,每组10只,除对照组外其余各组家兔构建深II度烧伤模型,分组给药处理后,实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测各组家兔创面组织miR-152-3p与Notch1、DLL4 mRNA表达;检测各组家兔创面愈合率及微循环血流灌注值（MPD）;免疫组织化学染色检测各组家兔创面微血管密度（MVD）;酶联免疫吸附反应（ELISA）检测各组家兔血清血管内皮细胞生长因子（VEGF）及促血管生成素1（Ang1）水平;免疫印迹检测各组家兔创面组织VEGF、Ang1与Notch1/DLL4通路蛋白表达;双荧光素酶报告基因实验检测兔脐静脉内皮细胞中miR-152-3p对Notch1及DLL4的靶向调节。结果：与对照组相比,模型组家兔创面组织miR-152-3p与Notch1、DLL4 mRNA表达升高（P<0.05）,创面MPD及MVD、血清VEGF及Ang1水平、创面组织VEGF与Ang1蛋白表达降低（P<0.05）。与模型组相比,miR-152-3p antagomir组家兔创面组织miR-152-3p mRNA表达降低（P<0.05）,创面愈合率、创面MPD及MVD、血清VEGF及Ang1水平、创面组织Notch1、DLL4 mRNA及蛋白表达、创面组织VEGF与Ang1蛋白表达升高（P<0.05）;miR-152-3p antagomir阴性对照+空载组家兔各指标无明显差异（P＞0.05）;与miR-152-3p antagomir组相比,miR-152-3p antagomir+Notch1敲低组家兔创面组织miR-152-3p mRNA表达无明显差异（P＞0.05）,创面愈合率、创面MPD及MVD、血清VEGF及Ang1水平、创面组织Notch1、DLL4 mRNA及蛋白表达、创面组织VEGF与Ang1蛋白表达降低（P<0.05）。miR-152-3p可靶向下调兔脐静脉内皮细胞中Notch1及DLL4的表达。结论：敲低miR-152-3p可通过上调Notch1/DLL4通路而增强家兔深II度烧伤创面血管生成,进而促进其创面愈合。