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猪肌内脂肪的沉积是一个复杂的生理过程。由于长期追求高瘦肉率低背膘厚的育种目的,使得肌内脂肪含量的下降。提高肌内脂肪含量,同时不影响其它部位脂肪的沉积成为猪育种的一个重要目标。机体的脂肪组织被限定在特定的部位,并且不同部位的脂肪在脂肪前体细胞分化与脂肪代谢能力上存在着差异,这为寻找调控脂肪在不同组织差异沉积的分子机理提供了可能性。为了解皮下脂肪与肌内脂肪差异沉积的分子机制,我们首先通过基因芯片对皮下脂肪与肌内脂肪的基因表达谱进行比较研究,在此基础上选择在两种组织差异表达、且对脂肪分化与沉积起关键调控作用的PPARy基因为研究对象,从miRNA表观调控、肌肉分泌因子调控以及核受体共激活因子影响等角度,进一步分析组织间PPARy表达差异的分子调控机制。主要实验结果如下：1、利用Affymetrix表达谱芯片对7月龄二花脸猪胸腰接合处的皮下脂肪组织与背最长肌中肌内脂肪组织的mRNA表达水平进行了检测。结果显示有1228个基因在皮下脂肪中高表达,有965个基因在肌内脂肪中高表达。通过GO和KEGG分析,发现皮下脂肪组织在脂肪代谢与脂肪酸代谢方面强于肌内脂肪组织。结果显示：脂肪分化与沉积的关键基因PPARy与C/EBPa的差异表达是导致两种脂肪组织代谢与脂肪沉积差异的重要原因,同时发现ANGPTL4、NNAT、NOR-1和CLIC5基因可能也参与了两种组织间脂肪差异沉积的调控。2、利用Ⅰ型胶原酶从新生猪背最长肌中分离出肌内脂肪细胞,并通过“天花板”培养法获得了肌内脂肪去分化后的后代细胞。这类成纤维状后代细胞在体外经成脂诱导后可以发生再分化,表现为细胞质中聚集脂肪滴,并高表达生脂相关基因。通过该技术可以稳定地获得猪肌内脂肪细胞去分化的细胞(dedifferentiated fat cells, DFAT细胞),并且DFAT细胞可作为肌内脂肪分化与代谢研究的细胞模型。3、为了研究脂肪在皮下脂肪与肌内脂肪中差异沉积的分子机理,我们比较了脂肪分化与聚集的关键基因PPARγ在这两种组织中表达的差异。并检测了靶向PPARγ的miRNA在这两种组织中的表达量,对差异表达的miRNA,通过双荧光报告系统进行靶向性验证。通过在肌内DFAT细胞中超表达miRNA来研究其对肌内脂肪DFAT细胞的成脂分化与脂肪聚集的影响,结果发现肌内脂肪PPARγ的mRNA与蛋白水平显著低于其在皮下脂肪中的表达量。在生物信息学预测的靶向PPARy的miRNA中,miR-128与miR-130a在肌内脂肪中显著高表达。经实验验证发现,只有miR-130a可以靶向PPARy的3’UTR。在肌内DFAT细胞中超表达miR-130a,可以通过抑制PPARy的表达来抑制肌内DFAT细胞的成脂分化。结果表明,组织间miR-130a的差异导致了PPARy在肌内与皮下脂肪中的差异表达,这可能是影响两种脂肪组织差异沉积的重要因素。4、用含有肌肉组织培养液的诱导液可以显著抑制肌内DFAT细胞的成脂分化,从而推测肌纤维可以分泌抑制肌内脂肪细胞分化的因子。之前报道肌肉生长抑制素(MSTN)可以影响脂肪细胞的分化,所以我们针对MSTN对肌内DFAT细胞的影响做了进一步研究。用不同浓度的MSTN处理肌内DFAT细胞,检测其对肌内DFAT细胞增殖与分化的影响。通过对肌内脂肪细胞添加MSTN,检测其对肌内脂肪脂解能力的影响。通过检测肌肉组织中MSTN mRNA表达量以及血清中MSTN蛋白含量,分析其与肌内脂肪含量的关系。结果显示,不同浓度的MSTN对肌内DFAT细胞增殖的作用不同,100ng/ml的MSTN可以促进肌内DFAT细胞的增殖,低于100ng/ml的MSTN则抑制肌内DFAT细胞的增殖。MSTN以浓度依赖的方式抑制肌内DFAT细胞的成脂分化与脂滴聚集。MSTN可以通过抑制脂肪分化关键基因C/EBPβ、C/EBPα、PPARγ、SREBP1c的表达来抑制肌内DFAT细胞的成脂分化。通过检测培养基中甘油的释放量及脂解关键基因的表达来检测MSTN对肌内脂肪细胞脂解能力的影响,结果显示MSTN对于成熟的肌内脂肪细胞可以通过抑制ATGL与HSL的表达来抑制脂肪分解。在体实验发现MSTN的mRNA表达量与肌内脂肪含量无关,血清中MSTN总蛋白含量与肌内脂肪含量的高低无关。5、作为PPARy重要的共激活因子,SRC-2通过与PPARy的协同作用发挥对脂肪细胞分化的调控作用。为验证SRC-2在肌内DFAT细胞分化的作用,我们通过siRNA干扰敲低SRC-2的表达,观察肌内DFAT细胞的成脂分化能力。同过RT-qPCR与油红O染色检测,发现干扰SRC-2后可以显著抑制肌内DFAT细胞的成脂分化,并且显著降低PPARγ, FABP4, LPL与ADIPOQ的表达量。