Bta-miR-130调控秦川牛前体脂肪细胞分化的作用机制研究

发布时间：2020-06-11 21:44

【摘要】：牛肉肌内脂肪(Intramuscular fat,IMF)呈白色大理石纹(Marbling)状分布,俗称为大理石花纹,是牛肉等级评定的重要指标之一,大理石花纹越丰富,表明牛肉的肌内脂肪含量越高,牛肉品质也更优异。肌内脂肪的沉积受遗传、基因以及表观遗传学的调控,其中MicroRNA(miRNA)是一类内源性非编码RNA,由19~22个核苷酸构成,在哺乳动物前体脂肪细胞的分化中发挥着重要的转录后调控作用。此前研究发现bta-miR-130a能够通过调控PPARG来调节乳脂的合成,然而目前对bta-miR-130调节前体脂肪细胞分化的作用及机制尚不清楚。基于以上研究背景,本研究以秦川牛前体脂肪细胞为研究对象,系统探讨了bta-miR-130a/b在牛前体脂肪细胞分化过程中的作用及分子机制。本研究中首先分离获得秦川牛前体脂肪细胞,通过转染bta-miR-130a/b模拟物(mimics)和抑制物(inhibitor)于秦川牛前体脂肪细胞,探究了在过表达和抑制情况下bta-miR-130a/b在前体脂肪细胞分化过程中的作用;并运用生物信息学方法预测bta-miR-130a/b与脂肪分化相关的靶基因,后续通过双荧光素酶活性检测以及体外挽救试验,鉴定了bta-miR-130a/b的直接靶基因,获得的试验结果如下:1.Bta-miR-130a/b抑制秦川牛前体脂肪细胞的分化过表达bta-miR-130a/b并进行成脂诱导分化,细胞内甘油三酯的含量以及脂滴的数量显著降低;相反,当抑制bta-miR-130a/b的表达时,细胞内甘油三酯的含量和脂滴的数量明显增多。2.Bta-miR-130a/b调控脂肪分化相关标志基因的表达脂肪细胞中bta-miR-130a/b表达量升高会抑制脂肪细胞中C/EBPα、C/EBPβ、FABP4、LPIN1和LPL等成脂相关基因的表达;而降低bta-miR-130a/b的表达量时,C/EBPα、C/EBPβ、FABP4、LPIN1和LPL等基因表达量升高。3.Bta-miR-130a/b直接靶向负调控PPARG在mRNA以及蛋白水平检测发现,bta-miR-130a/b的含量提高时,PPARG的表达量显著降低,反之bta-miR-130a/b降低时,PPARG的表达量升高;双荧光素酶报告载体活性研究发现,bta-miR-130a/b mimics能显著抑制PPARG野生型荧光素酶报告载体的活性;体外挽救试验结果显示,在前体脂肪细胞中共转染PPARG-siRNA和bta-miR-130a/b inhibitor并进行成脂诱导分化后,与单独转染bta-miR-130a/b inhibitor处理组相比,成熟脂肪细胞内脂滴含量明显减少。因此bta-miR-130a/b可通过直接靶向PPARG进行负调控从而影响前体脂肪细胞分化。4.Bta-miR-130a/b直接靶向正调控CYP2U1在mRNA以及蛋白水平检测发现,bta-miR-130a/b的含量提高时,CYP2U1的表达量显著提高,反之bta-miR-130a/b降低时,CYP2U1的表达量降低;双荧光素酶报告载体活性研究发现,bta-miR-130a/b mimics能显著抑制CYP2U1野生型荧光素酶报告载体的活性;体外挽救试验结果显示,在前体脂肪细胞中共转染CYP2U1-siRNA和bta-miR-130a/b inhibitor时,与单独转染bta-miR-130a/b inhibitor处理组相比,细胞内脂滴含量明显增加。因此bta-miR-130a/b可通过直接靶向CYP2U1进行正调控从而影响前体脂肪细胞分化。本研究揭示,bta-miR-130a/b对脂肪细胞的脂质合成是必不可少的,可通过直接靶向PPARG和CYP2U1来调控前体脂肪细胞分化。该研究结果为研究非编码RNA调控脂肪发育进而改善牛肉品质提供了理论依据。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S823

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本文编号：2708504