【摘 要】
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猪脂肪沉积的部位主要包括皮下、内脏和肌肉组织,其中皮下脂肪的沉积量与胴体瘦肉率呈负相关,而肌内脂肪的沉积量与肉质性状呈正相关。因此减少皮下脂肪沉积或增加肌内脂肪沉积是改良猪脂肪性状的主要目标。皮下脂肪和肌内脂肪均主要由白色脂肪细胞构成,但两种组织中的脂肪细胞在成脂调控机制上存在显著差异,解析该机制,深入了解猪脂肪细胞成脂调控网络,有助于发掘改良猪脂肪性状的候选基因。对比猪肌内脂肪细胞和皮下脂肪细胞
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猪脂肪沉积的部位主要包括皮下、内脏和肌肉组织,其中皮下脂肪的沉积量与胴体瘦肉率呈负相关,而肌内脂肪的沉积量与肉质性状呈正相关。因此减少皮下脂肪沉积或增加肌内脂肪沉积是改良猪脂肪性状的主要目标。皮下脂肪和肌内脂肪均主要由白色脂肪细胞构成,但两种组织中的脂肪细胞在成脂调控机制上存在显著差异,解析该机制,深入了解猪脂肪细胞成脂调控网络,有助于发掘改良猪脂肪性状的候选基因。对比猪肌内脂肪细胞和皮下脂肪细胞前期转录组测序结果,我们发现miR-196b-3p在肌内脂肪细胞的表达量是皮下脂肪细胞表达量的32倍,而miR-450b-3p在猪皮下脂肪细胞中表达量是肌内脂肪细胞表达量的8倍。表达量的差异提示这两个miRNA分子可能是两种脂肪细胞成脂调控差异的关键分子,但其功能尚不清楚。本论文以3T3-L1前体脂肪细胞为研究材料,明确了miR-196b-3p和miR-450b-3p对脂肪细胞增殖和分化的作用及其机制。首先,分别在3T3-L1前体脂肪细胞中转染miR-196b-3p和miR-450b-3p模拟物（mimic）或抑制剂（inhibitor）,以不相关序列NC为对照,利用Ed U染色、CCK-8检测结合q PCR和Western Blot分析,发现miR-196b-3p和miR-450b-3p均显著抑制脂肪细胞的增殖。然后,通过添加诱导培养基对3T3-L1前体脂肪细胞进行10天的成脂诱导分化,利用油红O染色、TG检测、q PCR及Western Blot等技术分析,发现miR-196b-3p能显著减少细胞内甘油三酯的含量,下调成脂分化标志基因FAS和a P2等的m RNA和蛋白水平;miR-450b-3p能够显著增加甘油三酯的含量,上调成脂分化标志基因FAS和a P2等的m RNA和蛋白水平。随后,探究miR-196b-3p和miR-450b-3p对脂肪形成的作用机制,发现miR-196b-3p可激活AMPK信号通路;miR-450b-3p可抑制Wnt/β-catenin信号通路。最后,使用生物信息学预测软件Target Scan、miRDB分别预测miR-196b-3p和miR-450b-3p的下游靶基因,通过双荧光素酶报告基因确定miR-196b-3p直接靶向CD47,miR-450b-3p直接靶向SIRT1。综上所述,本研究表明miR-196b-3p可直接靶向CD47并通过AMPK信号通路抑制脂肪形成;miR-450b-3p可直接靶向SIRT1并通过Wnt/β-catenin信号通路促进脂肪形成。本研究揭示了脂肪细胞成脂过程中的两个关键分子的作用机制,加深了对脂肪细胞调控网络的认识,为猪脂肪性状的改良提供了理论依据。
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