miR-378a对骨骼肌肌纤维类型及其代谢的调控机理

发布时间：2017-11-13 12:08

  本文关键词：miR-378a对骨骼肌肌纤维类型及其代谢的调控机理

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【摘要】：MicroRNA是一类长度22nt左右的单链非编码RNA,通过对microRNA调控机制模型研究表明其种子序列的2~4bp碱基可在AGO2蛋白的协助下随机结合到mRNA的3’-UTR区沿3’-5’方向前移,直至找到与其种子序列(2~8bp碱基)完全互补的序列便停止前进,与mRNA 3’-UTR稳定结合抑制mRNA的蛋白翻译。MicorRNA高通量测序数据表明在小鼠体内四条不同的染色体上,分别存在着编码mmu-miR-378a/b/c/d的四个microRNA基因座,这四个基因座转录形成的成熟microRNA序列长度20-22bp不等,两两之间有1-2个碱基的差异变化,但他们有完全一样的种子序列,因此推测他们发挥类似的基因调控作用。在miRbase数据库中小鼠的mmu-miR-378a的表达量最高,其位于18号染色体上,峰值达到4.48M reads。目前对miR-378a基因功能研究主要集中在脂肪代谢、癌症迁移及发展、卵泡的成熟和细胞分化等方面,虽然众多数据显示miR-378a在骨骼肌中高表达,然而尚未有足够的实验数据说明miR-378a在骨骼肌中高表达的意义所在。本实验旨在探索miR-378a在骨骼肌肌纤维类型组成及其在糖代谢中的功能,以解释miR-378a在骨骼肌中高表达的意义。为探究miR-378a在骨骼肌中的功能,本研究制备了miR-378a敲除小鼠,并分析了骨骼肌的表型和调控机制。采集miR-378a敲除小鼠和野生小鼠的股四头肌(Qua),通过ATPase染色和检测肌纤维相关类型相关基因myh1和myh2的表达分析,表明miR-378a影响小鼠肌纤维类型组成;为探究miR-378a对骨骼肌代谢的影响,本研究分析了miR-378a敲除小鼠和野生小鼠的血清生化指标,并通过生物信息学和实验生物学方法,发现miR-378a通过锚定Rora调控骨骼肌纤维类型转化和糖代谢。本研究主要获得以下结果:(1)小鼠mmu-miR-378a在骨骼肌中的表达量较高;且在分离的小鼠腓肠肌(Gas)、比目鱼肌(SOL)、胫骨前肌(TA)、趾长伸肌(EDL)和股四头肌(Qua)中发现富含酵解型肌纤维的Gas、EDL和Qua组织中miR-378a的表达量最为丰富。(2)通过miR-378a敲除和野生小鼠的Qua及Gas组织进行碱性ATPase酶染色发现miR-378a敲除组小鼠的Qua和Gas组织中氧化型纤维所占面积百分比增加,其中Qua组织中增加量极显著(p=0.002),而Gas组织中氧化型纤维亦有所增加但不显著(p=0.136);(3)通过对miR-378a敲除小鼠和野生小鼠血清中生化指标检测结果表明:miR-378a敲除组血清中与骨骼肌葡萄糖酵解相关的乳酸脱氢酶(LDH)以及与底物磷酸化生成ATP相关的肌酸激酶(CK)和肌酸激酶同工酶(CK-MB)的含量上升。(4)通过microRNA靶标调取实验找到miR-378a的靶基因Rora,并用双萤光素酶活性实验证实了miR-378a对Rora的靶标作用。(5)通过在C2C12上过表达Rora,验证了miR-378a敲除对小鼠Qua组织中LDH和CK的表达量影响是通过其靶基因Rora进行调控的。结论:Rora是miR-378a的一个靶标,miR-378a可通过其调控骨骼肌肌纤维类型和糖代谢。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S852.2

【参考文献】

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本文编号：1180597