H19调控猪骨骼肌卫星细胞分化的作用机制研究

发布时间：2022-01-06 18:29

　　猪肉的生长速度和品质是猪遗传育种中重要的性状,这些性状主要取决于骨骼肌的生长发育过程。猪骨骼肌卫星细胞（porcine skeletal muscle satellite cells,PSCs）作为骨骼肌的干细胞,被激活后可以迅速增殖、分化、融合形成肌纤维,是研究骨骼肌生长发育的重要材料。长链非编码RNA（long noncoding RNA,lnc RNA）是一类转录本长度大于200nt的RNA,可以在众多生物学过程中通过不同的调控机制发挥自己的功能,包括骨骼肌的生长发育过程。H19作为lnc RNA中重要的一员,在猪骨骼肌生长发育及卫星细胞分化过程中的功能及调控机制还未有报道。因此,本研究使用猪骨骼肌卫星细胞作为研究材料,在细胞、分子水平探讨H19在猪骨骼肌卫星细胞分化过程的作用以及调控机制,初步构建了H19调控猪骨骼肌卫星细胞分化的分子模型,取得了以下结果:1.成功分离猪骨骼肌卫星细胞,使用骨骼肌卫星细胞标记基因PAX7（Paired box7）进行免疫荧光实验对其进行检测,同时在不同增殖分化时间点的卫星细胞中检测MYOG（myogenin）、MYOD（myogenic diff... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

肌肉结构及卫星细胞位置图(Zammit2017)

仄苹导∪庠偕?(Nagataetal.2006;LeGrandandRudnicki2007)。p38/MAPK通路则是第一个被激活的通路，其在卫星细胞静止期被Notch通路所抑制，当被激活后会导致MYOD基因的表达从而进入细胞周期(Jonesetal.2005;Kondohetal.2007;Almeidaetal.2016)。同时，受损伤的肌纤维会释放生长因子诱导其他信号通路的激活，比如TNF-α，HGF和FGF信号通路(Tatsumietal.1998;Yablonka-Reuvenietal.1999;Li2003)。细胞周期的转换和前进则是与ERK1/2和MAPK信号通路息息相关(Jonesetal.2001;Perdigueroetal.2007;Almeidaetal.2016)（图1-2）。图1-2.骨骼肌再生过程中调节肌卫星细胞激活的分子示意图(Almeidaetal.2016)Figure1-2.Schematicrepresentationofthemoleculareventsregulatingmusclesatellitecellactivationduringskeletalmuscleregeneration

H19调控猪骨骼肌卫星细胞分化的作用机制研究7表达降低，证实了caspase-3介导的信号通路在促进肌生成方面的独特作用(Fernandoetal.2002)。另外，WNT/catenin信号通路也参与促进肌源性分化过程，研究表明使用Wnt3a处理卫星细胞可以促进细胞周期阻滞、激活MYOG表达、促进叶酸表达、促进成肌细胞融合和最终分化(Jonesetal.2015;Almeidaetal.2016)。JAK-STAT信号通路是卫星细胞功能调控的另一种途径，尤其是在老年肌肉中，Stat3的激活会干扰MyoD的表达从而促进成肌细胞的分化(Tierneyetal.2014)。JAK-STAT信号会随年龄或肌肉疾病的增加而逐渐增强，同时JAK2和STAT3对衰老和营养不良肌肉的瞬时抑制作用会增强卫星细胞的扩张和肌肉的再生(Priceetal.2014)。Li等（2013）在利用小鼠成肌细胞C2C12研究MYOG和MCK基因在骨骼肌分化过程中的表达变化中发现，使用PI3K/AKT激活剂处理成肌细胞24小时后，MYOG和MCK蛋白的表达明显增加，H3K27me3去甲基酶UTX的表达也增加，同时染色质免疫沉淀和定量PCR分析显示，H3K27me3在MYOG和MCK基因启动子区以及在MCK基因增强子区的富集显著减少，于是Li等（2013）认为PI3K/AKT通路可能通过调控UTX基因的表达，改变H3K27me3在靶基因上的富集来调控骨骼肌的分化(Lietal.2013a)。图1-3.肌生成过程中转录因子调控示意图(Almeidaetal.2016)Figure1-3.Hierarchyoftranscriptionfactorsduringdevelopmentandadultmyogenesis

【参考文献】：
期刊论文
[1]PI3K/AKT信号通路调控Myogenin和MCK基因的表达[J]. 李晶,张云生,李宁,胡晓湘,石国庆,刘守仁,柳楠.  遗传. 2013(05)



本文编号：3572955