KLF10对山羊肌内前体脂肪细胞分化的调控作用研究

发布时间：2020-11-14 14:39

　　 作为Krüppel样转录因子(Krüppel-like factors,KLF)家族成员之一,KLF10具有三个高度保守的Cys2/His2锌指结构,调控着细胞的很多功能。最近有学者在小鼠3T3-L1细胞系中发现KLF10与脂肪细胞分化有关。但在反刍动物尤其是山羊(Capra hircus)上尚未见到相关报道,本实验室前期转录组测序结果表明KLF10可能参加山羊肌内脂肪细胞分化。因此本研究以简州大耳羊为试验动物,利用细胞培养、实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)、Western Blot、过表达、RNA干扰和双荧光素酶报告实验等方法在克隆获得山羊KLF10基因序列的基础上,明确了KLF10对山羊肌内前体脂肪细胞分化的调控作用及阐明了其可能的作用机制。主要获得以下研究成果:(1)成功克隆获得山羊KLF10基因序列1457 bp,包括完整的CDS区1449bp,编码482个氨基酸;筛选并确定了TBP为山羊组织器官中表达最稳定的内参基因,组织表达结果显示KLF10在山羊各组织中存在广泛表达,且在脾和肺中表达水平最高(P0.01)。(2)在山羊肌内前体脂肪细胞分化过程中,KLF10表达水平总体呈上升趋势;过表达KLF10极显著增加了肌内脂肪细胞中脂滴的积聚;过表达KLF10脂肪细胞分化标志基因C/EBPα表达水平显著上调(P0.05),LPL和C/EBPβ表达水平显著下调(P0.05),SREBP1表达水平极显著下调(P0.01);过表达KLF10后KLF3、KLF14和KLF17的mRNA表达量极显著上调(P0.01),KLF1和KLF16的mRNA的表达量也被显著上调(P0.05),而KLF11的表达水平则显著下调(P0.05)。(3)干扰KLF10后极显著降低了山羊肌内脂肪细胞中脂滴的积聚;同时干扰KLF10后LPL、AP2、C/EBPα和SREBP1表达水平极显著下调(P0.01),而Pref-1表达水平则被极显著上调(P0.01);KLF1、KLF5、KLF6、KLF7、KLF8、KLF9、KLF11、KLF12、KLF14、KLF15、KLF16和KLF17的mRNA表达量均受到抑制极显著降低(P0.01),而KLF3的表达水平则显著上调(P0.05)。(4)成功克隆得到山羊C/EBPα启动子序列并构建其荧光素酶报告载体,转染至山羊肌内前体脂肪细胞后,检测结果显示KLF10过表达后C/EBPα启动子活性显著增强(P0.01)。综上所述,本研究克隆获得了山羊KLF10基因序列,并明确了其组织与细胞时序表达特性,综合过表达和干扰结果发现KLF10促进山羊肌内前体脂肪细胞分化,并且这种调控作用可能是协同该家族部分成员通过C/EBPα来实现的。
【学位单位】：西南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S827
【部分图文】：

该家族有三个亚型：PPARα、PPARδ 和 PPARγ。其中 PPARγ 主要在脂肪组织中表达，是决定脂肪细胞末端分化的关键转录因子，研究表明在 PPARγ 缺失的情况下脂肪分化将无法进行（Kim et al., 2001）。当 PPARγ 过表达后可以促使其他细胞转化为脂肪细胞，Yu 等对猪的 PPARγ 基因过表达后发现 C2C12 成肌细胞转化为脂肪细胞（Yu et al., 2006）。研究表明许多转录因子在调控脂肪细胞分化期间是通过促进或者抑制 PPARγ 基因表达发挥作用的，PPARγ 和 TLE3 能够协同发挥作用促进脂肪生成（Villanueva et al., 2011）。还有 C/EBP 家族、GATA2（GATA binding protein 2）和 GATA3（GA-TA binding protein 3）等均通过调控PPARγ 发挥调控脂肪细胞分化的作用（图 1-1）。

图 1-2 KLF 异构体的转录调节因子 引自 Pollak et al., 2018Fig.1-2 Transcriptional Coregulators of KLF Isoforms Cited from Pollak et al., 2018KLFs 家族成员可以调节哺乳动物多种生物过程，包括细胞增殖、凋亡、分组织胚胎发育以及维持机体和组织的稳态。近年广泛通过体内和体外试验研现多个 KLFs 家族成员参与脂肪细胞分化调控（图 1-3）。KLF2-KLF9、KLF13KLF15 已经被正式确认在脂肪细胞分化过程中发挥重要的作用，其中 KLF4、5、KLF6、KLF8、KLF9、KLF13 和 KLF15 可以促进脂肪细胞分化，KLF2、

图 1-2 KLF 异构体的转录调节因子 引自 Pollak et al., 2018Fig.1-2 Transcriptional Coregulators of KLF Isoforms Cited from Pollak et al., 2018KLFs 家族成员可以调节哺乳动物多种生物过程，包括细胞增殖、凋亡、分化、组织胚胎发育以及维持机体和组织的稳态。近年广泛通过体内和体外试验研究发现多个 KLFs 家族成员参与脂肪细胞分化调控（图 1-3）。KLF2-KLF9、KLF13和 KLF15 已经被正式确认在脂肪细胞分化过程中发挥重要的作用，其中 KLF4、KLF5、KLF6、KLF8、KLF9、KLF13 和 KLF15 可以促进脂肪细胞分化，KLF2、KLF3 和 KLF7 则起到抑制脂肪细胞分化的作用。
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本文编号：2883586