肌肉生长抑制素调控动物骨骼肌生长机制的研究进展

肌肉生成抑制素（myostatin, MSTN）在动物机体骨骼肌的增殖、分化和生长中起着重要的负调控作用。MSTN基因的过表达会阻碍骨骼肌增殖分化及生长发育,而缺失或表达降低则会导致肌肉肥大,形成双肌现象（double muscle phenomenon, DMP）。MSTN能作用于多个基因及结合多种细胞因子广泛参与生理生化、物质代谢、病理调控等过程,在动物机体生长发育过程中扮演着重要的角色。本文将从MSTN基因的历史渊源、基因定位、时空表达特性、部分相关作用机制等方面进行论述,旨在对MSTN调控动物骨骼肌生长部分机制作梳理,以期为后期研究提供理论依据。     

鲆鱼类必需氨基酸的评价比较

为了优化鲆鱼类的营养结构及饲料配制,本文利用氨基酸分析及统计学分析研究了同规格鲆鱼类氨基酸组成模式。结果表明,两者必需氨基酸/总氨基酸为47%~48%、必需氨基酸/非必需氨基酸是87%~93%,相对稳定,符合FAO/WHO氨基酸理想模式;大菱鲆必需氨基酸的组成模式为苏氨酸4.17,异亮氨酸4.06,赖氨酸8.78,苯丙氨酸4.06,蛋氨酸2.72,缬氨酸4.22,亮氨酸8.06,组氨酸2.33,精氨酸5.94。牙鲆必需氨基酸的组成模式为苏氨酸4.10,异亮氨酸4.00,赖氨酸8.85,苯丙氨酸3.70,蛋氨酸2.85,缬氨酸3.95,亮氨酸7.85,组氨酸1.95,精氨酸6.20。鲆鱼类营养价值较高,必需氨基酸组成模式接近。     

肌肉力量的微观起源

人体实现机械运动所需的力量是由肌肉产生的。理解肌肉的力产生机理是目前科学研究的最前沿课题之一。肌肉的最基本单元是肌小节。肌小节是一个设计极为精巧的力学装置,其中负责产生力的是一种叫做肌球蛋白的分子马达。通过介绍肌小节和肌球蛋白的结构和工作原理,可以看到生命如何利用蛋白质分子巧妙地实现了复杂的力学功能。此外,对于肌球蛋白马达研究中有待理解的相关问题也进行了简要介绍。     

四物汤在卵巢衰老大鼠骨骼肌中的雌激素样作用机制研究

摘要 目的：探讨四物汤通过胰岛素样生长因子-1（Insulin-ike growth factors-1，IGF-1）/磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）/雷帕霉素靶蛋白（Mammalian target of rapamycin，mTOR）mTOR信号通路发挥对4-乙烯基环己烯二环氧化合物（4-Vinylcyclohexene Diepoxide，VCD）诱导的卵巢衰老大鼠骨骼肌的保护作用及其分子机制。方法：选用28日龄雌性F-344大鼠，随机选取6只作为空白对照组，剩余大鼠连续腹腔注射VCD溶液（160 mg/kg/d）20天，每天阴道涂片检测动情周期，连续观察12 d无角化细胞或仅有少量角化细胞即符合"卵巢衰老"表现，经动情周期筛选出24只造模成功的大鼠，分为模型组（Model）、阳性（戊酸雌二醇，E₂）对照组、四物汤高剂量（SWT-H）组和四物汤低剂量（SWT-L）组，每组6只，灌胃持续3周后取材。取大鼠骨骼肌组织进行HE染色观察病理组织结构；MASSON染色骨骼肌纤维形态变化；RT-PCR检测骨骼肌组织中各基因的mRNA水平。结果：与空白组比较，模型组骨骼肌肌纤维排列疏松，分布不均且有断点，胞浆不均，细胞核增多，出现增生的结缔组织，胶原纤维逐渐增多且肌纤维间距变宽；与模型组相比，E₂组、SWT-H组与SWT-L组肌纤维排列相对整齐，胞浆较为均匀。肌肉形态较规则，纤维间距缩短，胶原纤维减少。RT-PCR结果显示，与空白组相比，模型组IGF-1、PI3K、AKT、mTOR基因的mRNA表达量明显下调，E₂组、SWT-H组与SWT-L组的IGF-1、PI3K、mTOR的表达明显上升，SWT-H组AKT表达无明显变化，无统计学意义，SWT-L组AKT表达相对降低。与模型组相比，E₂组、SWT-H组与SWT-L组的IGF-1、AKT、mTOR的表达明显增加，且具有剂量依赖性，PI3K表达增加，但无明显剂量依赖性。结论：四物汤可以明显改善VCD诱导的卵巢衰老大鼠的肌肉减少情况，其机制可能是通过IGF-1-PI3K-AKT-mTOR信号通路来发挥其抑制肌肉流失的作用。     

锌指核酸酶技术制备肌肉生长抑制素基因敲除的五指山小型猪成纤维细胞

敲除猪肌肉生长抑制素(Myostatin, MSTN)基因可能提高猪瘦肉率, MSTN基因敲除猪也可作为相关疾病的动物模型。文章利用锌指核酸酶(Zinc-finger nucleases, ZFNs)技术敲除五指山小型猪胎儿成纤维细胞MSTN基因, 为制备MSTN基因敲除猪奠定基础。ZFNs质粒或编码ZFNs的mRNA均能高效敲除MSTN基因, 使用ZFNs mRNA能直接得到MSTN+/-和MSTN-/-两种基因型的细胞克隆。DNA序列测定与分析发现, 细胞克隆的突变类型多为ZFNs作用靶位点处不大于10 bp的碱基插入或缺失(92.18 %); 氨基酸预测发现, 突变型MSTN基因的终止密码子常常提前出现。将MSTN基因敲除的细胞进行体细胞核移植(Somatic cell nuclear transfer, SCNT)发现, 胚胎体外早期发育潜力与野生型无显著差异, 表明这些细胞可用于后续MSTN基因敲除猪的制备。     

野猪RBP4基因的克隆、表达及变异初步研究

视黄醇结合蛋白是体内一类将维生素A从肝中转运至靶组织以实现维生素A的细胞内转运代谢的特异的运裁蛋白,在协助维生素A发挥生理功能中起着不可替代的作用.它既是一个影响猪的繁殖性状的候选基因,同时也是一个研究维生素A代谢障碍及肥胖症的候选基因.为了进一步揭示其群体遗传变异,寻找新的遗传标记,本研究对野猪(Sus scrofa ussuricus)RBP4基因进行了克隆、表达和序列分析,并对所发现的点突变进行了基于限制性内切酶Msp Ⅰ的PCR-RFLP分析.序列分析表明野猪与大白猪相比存在着4个SNPs;该基因在野猪的肝脏、肾脏、肺、大肠和肌肉中表达,在心脏、胃、脾、小肠和睾丸中不表达;对14头野猪的酶切多态性分析表明该突变位点是多态位点,并且3种基因型的分布符合Hardy-Weinberg定律.     

Musclin:新发现的骨骼肌分泌的生物活性因子

继心肌、血管和脂肪组织的内分泌功能发现后 ,传统的内分泌概念被打破 ,推测分泌活性物质的功能是各种组织细胞固有的生物学行为之一。最近 ,日本学者Nishizawa等在JBiolChem杂志上首次报道 :骨骼肌特异性葡萄糖转运蛋白 4 (GLUT4 )和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因     

于细微处防损伤

体育运动中造成人体组织或器官在解剖上的破坏或生理上的紊乱,称为运动损伤。我们常见的运动损伤有挫伤、肌肉损伤、脱臼、骨折、脑震荡等。     

用Cre/LoxP和CRISPR基因工程技术构建猪肌肉生长抑制素双等位基因敲除细胞系北大核心CSCD

肌肉生长抑制素(myostatin,Mstn)基因失活可引起哺乳动物的肌肉增生,但其调控机制尚不清楚,且缺乏可靠的试验材料验证Mstn相关分子通路的变化。本研究所用PK3108细胞系是在野生型PK15细胞系的基础上成功靶向敲除一条等位基因,在其靶位点敲入标记基因,敲除了204bp的外显子3序列,LoxP锚定在其标记基因两侧。利用Cre/LoxP重组酶删除系统删除插入PK3108Mstn靶位点的标记,借助流式细胞仪和荧光蛋白甄别得到无标记的过渡型细胞系PK3108-2。将Cas9/sgRNA表达载体和供体DNA共转染PK3108-2,借助G418抗性筛选和倒置荧光显微镜挑选出仅带阳性标记的克隆L18,对其基因组进行PCR产物凝胶电泳与PCR产物测序,证明克隆L18在预设位点发生同源重组;对其蛋白质进行Western印迹实验表明,Mstn被成功地敲除失活。综上结果证明,本研究实现了双等位基因的精准敲除,构建了Mstn双敲除梯度回复表达细胞系。本研究为揭示Mstn的作用机制提供理想的实验材料,也为双等位基因的敲除提供了可借鉴的技术路线。