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本文研究了n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)对C2C12成肌细胞增殖、分化和凋亡的生物学效应,并从基因表达谱以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/细胞外调节蛋白激酶(ERK)1/2和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路探究其机制。1、本试验研究了二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)对C2C12成肌细胞增殖、分化和凋亡的影响。用不同浓度(0、6.25、12.5、25、50或100μM)的EPA或DHA处理C2C12成肌细胞12、24、48或72 h后,用CCK-8试剂盒检测细胞增殖情况;诱导成肌细胞分化并用不同浓度(0、6.25、12.5、25、50或100μM)的EPA或DHA处理C2C12成肌细胞48或72 h后,用qRT-PCR、免疫印迹和免疫荧光在转录和翻译水平检测骨骼肌分化标记基因的表达;用不同浓度(0、50或100μM)的EPA或DHA处理C2C12成肌细胞48 h后,用TUNEL法检测细胞凋亡情况。结果表明:EPA(50或100μM)孵育48 h或DHA(100μM)孵育72 h后,细胞生长受到显著抑制;EPA和DHA都以剂量依赖性方式抑制C2C12成肌细胞的分化标志基因肌球蛋白重链(MHC)、肌细胞生成素(Myogenin)、骨骼肌α-actin的表达;高浓度的EPA(50或100μM)促进细胞凋亡,而DHA对细胞凋亡的影响却不明显。这些结果表明,一定浓度条件下,EPA和DHA能够抑制C2C12成肌细胞的增殖和分化,促进细胞凋亡。2、本试验研究了EPA和DHA对C2C12成肌细胞基因表达谱的影响,并从MAPK/ERK1/2和PI3K/Akt信号通路探讨其机制。用50μM的EPA或DHA处理C2C12成肌细胞48 h,收细胞进行RNA测序和数据分析,并对筛选出来的基因进行mRNA表达量测定;用50μM的EPA或DHA处理C2C12成肌细胞1或6 h,收细胞通过蛋白免疫印迹来检测ERK1/2和Akt的磷酸化水平。结果表明:50μM的EPA或DHA处理C2C12成肌细胞48 h后使大量基因的mRNA发生了变化,且EPA处理C2C12成肌细胞能引起更多差异表达基因的变化;利用qRT-PCR验证RNA测序筛选出来的六个显著下调的肌肉特异性基因,结果发现其mRNA表达与RNA测序结果一致,均显著降低,且EPA的下调作用更明显;50μM的EPA或DHA处理C2C12成肌细胞1或6 h后的结果显示,EPA和DHA显著降低了ERK1/2和Akt在C2C12成肌细胞中的磷酸化水平。以上结果表明,EPA和DHA显著下调C2C12成肌细胞中肌肉特异性基因的表达,可能与其对分化的抑制作用有关,且EPA和DHA可能通过MAPK/ERK1/2和PI3K/Akt信号通路抑制成肌细胞的增殖和分化,促进凋亡。