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MiRNA是一类长约22bp的非编码RNA,它参与机体的生长、发育、代谢等一系列生命活动的调控。已有研究报道,大量的miRNA如miR-1、miR-206和miR-133等,通过靶向编码该基因的mRNA的降解或抑制其翻译水平,它参与肌肉细胞增殖,分化和凋亡的过程。本实验室前期高通量测序实验结果发现,miR-193b-3p与山羊骨骼肌的发育密切相关,但其对骨骼肌卫星细胞(skeletal muscle satellite cells,SMSCs)作用的具体机制不明确。因此,本研究以山羊组织和SMSCs为主要研究材料,首先通过RT-qPCR检测不同阶段山羊组织中miR-193b-3p表达模式,然后利用过表达和抑制分析miR-193b-3p对SMSCs增殖分化的影响,最后利用生物信息软件如FINDTAR3和BIBIServ2预测miRNA的靶基因并采样双荧光素酶报告系统验证两者的靶向关系。获得的主要结果如下:1.通过RT-qPCR检测山羊胚胎75d和出生后3d不同组织中miR-193b-3p的表达模式,发现miR-193b-3p在两个阶段山羊的背最长肌中均高度富集,尤其是胚胎期背最长肌中miR-193b-3p表达高于心、肝、脾、肺、肾,虽然在出生后3d羔羊的肝脏组织中miR-193b-3p表达水平高于肌肉。此外,miR-193b-3p随着胚胎发育其表达量也逐渐升高。体外培养细胞实验中发现,SMSCs分化7 d时miR-193b-3p的的表达量最高。这些结果揭示miR-193b-3p对肌肉组织和细胞的发育具有重要功能。2.在山羊SMSCs中,过表达miR-193b-3p显著上调增殖标志基因Pax7、PCNA的mRNA水平(P<0.05),对Pax7蛋白水平的WB检测与进一步验证了其mRNA水平结果上调结果。进一步利用EdU进行细胞染色计数,发现过表达miR-193b-3p的实验组新增细胞数目比对照组高两倍之多,同时,CCK-8细胞增殖分析实验也发现过表达引起OD值显著高于对照组NC(P<0.05)。然而,抑制miR-193b-3p增殖标志基因均有下降趋势(P>0.05),同时新增细胞数目减少,而CCK-8结果发现抑制24h时OD值显著少于对照组NC(P<0.05)。结果说明miR-193b-3p可促进山羊SMSCs细胞增殖。3.在SMSCs中,过表达miR-193b-3p后发现分化标志基因MyoG、MyoD的mRNA均显著上升(P<0.05),对MyoG的蛋白水平的检测进一步验证了 miR-193b-3p对分化标志基因的作用,同时免疫染色实验也发现过表达miR-193b-3p后分化肌管数目是对照组的两倍。相反,在SMSCs中抑制miR-193b-3p后,分化标志基因mRNA水平均降低(P>0.05),肌管数目比约为对照组的二分之一。说明miR-193b-3p可促进山羊SMSCs细胞分化。4.利用FINDTAR3和BIBIServ2软件预测,发现胰岛素样生长因子2结合蛋白1(Insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 1,IGF2BP1)的3’UTR 区具有一个miR-193b-3p的结合位点。进一步通过双荧光素酶报告系统验证,发现实验组(具有IGF2BP1的3’UTR目标片段)的荧光值显著高于对照组(P<0.05),但突变IGF2BP1与miR-193b-3p的结合位点后荧光值显著下降(P<0.05)。同时,利用FISH实验发现在细胞质中IGF2BP1 mRNA和miR-193b-3p共定位。上述结果说明IGF2BP1是miR-193b-3p的靶基因,并且miR-193b-3p促进IGF2BP1的表达。5.利用qPCR比较山羊细胞和组织中miR-193b-3p后IGF2BP1表达关系。在山羊SMSCs分化7d,IGF2BP1 mRNA水平也达到最高,与前述的miR-193b-3p变化趋势一致。同时,过表达miR-193b-3p引起SMSCs中IGF2BP1表达量显著上升(P<0.05),但抑制miR-193b-3p后IGF2BP1 mRNA有所下降(P>0.05)。在山羊胚胎和出生后不同组织和胚胎发育时期不同时期,IGF2BP1与miR-193b-3p均在肌肉中高表达。结果进一步说明miR-193b-3p协同并促进IGF2BP1表达。6.进一步地,在SMSCs中过表达IGF2BP1显著上调miR-193b-3p、增殖标志基因Pax7与分化标志基因MyoG、MyoD表达(P<0.05),Pax7和MyoG蛋白水平验证了mRNA水平变化。相反,抑制IGF2BP1后,SMSCs增殖和分化标志基因均有下降趋势(P>0.05)。说明IGF2BP1对SMSCs增殖分化作用同miR-193b-3p一样。7.在SMSCs中共转染过表达miR-193b-3p和干扰IGF2BP1载体,发现增殖标志基因Pax7、PCNA以及靶基因IGF2BP1与对照组相比均下降(P<0.05),但分化标志基因MyoG、MyoD均不下降。同时EdU结果显示共转染组与对照组相比新增细胞核数目减少一半。揭示miR-193b-3p对SMSCs增殖的作用主要通过IGF2BP1基因完成。8.为了揭示miR-193b-3p对IGF2BP1 mRNA表达的促进作用,通过ACTD实验验证发现,外源添加miR-193b-3p mimic后IGF2BP1的mRNA的半衰期下降,暗示细胞质中miR-193b-3p对IGF2BP1 mRNA具有降解作用。综上所述,miR-193b-3p和IGF2BP1富集在山羊的肌肉组织和SMSCs细胞中,miR-193b-3p和IGF2BP1均可促进山羊SMSCs细胞增殖与分化。IGF2BP1是miR-193b-3p的靶基因并且受到miR-193b-3p的正调控,介于miR-193b-3p对IGF2BP1 mRNA稳定性降低的作用,我们推测可能miR-193b-3p从转录水平促进IGF2BP1的表达。