转录因子HOXC13调控长毛兔毛囊周期性发育的分子机制研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laiwuywg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国是长毛兔养殖大国和兔毛出口大国,国内消费者对于优质兔毛的需求量与日俱增,而产毛量高低与毛囊的发育情况密切相关。众所周知,毛囊是哺乳动物体内经历着周期性变化的微型器官,受到多种因素共同调控,影响毛发的产生和生长。大量文献报道同源盒C13(Homeobox C13,HOXC13)基因可以调控毛囊和毛囊相关细胞的生长和分化,影响毛囊的形态和周期性发育。前期研究中,发现HOXC13参与长毛兔毛囊周期性发育过程,但其具体调控机制尚不清楚。因此,本研究分析了HOXC13在毛囊发育过程中的功能,验证了上游因子miR-129-5p对其的调控作用,并利用ChIP-seq 技术筛选了 HOXC13 蛋白下游靶向基因,阐明了miR-129-5p/HOXC13/PRKACB分子调控网络,为揭示HOXC13在长毛兔毛囊发育过程中的作用机制奠定基础。主要研究实验结果如下:1、为了探究HOXC13在长毛兔毛囊发育过程中的作用,通过qPCR技术检测皖系长毛兔不同组织(心、肝、肺、皮肤、胃、脑和空肠)和毛囊生长周期(30d、60d、90d、120d、150d和180d)中HOXC13的表达,结果发现HOXC13在皮肤组织中的表达量显著高于其他组织(P<0.01),且HOXC13在生长期表达量最高,休止期表达量最低(P<0.01)。通过构建pcDNA3.1-HOXC13过表达质粒并转染进毛乳头细胞,结果表明,过表达HOXC13极显著促进了毛囊发育相关基因BCL2、WNT2、CCND1和LEF1的mRNA表达(P<0.01),抑制了SFRP2和TGF-β1的表达(P<0.01)。siRNA干扰HOXC13的表达极显著抑制了 BCL2、WNT2、CCND1和LEF1的mRNA表达(P<0.01),促进了SFRP2和TGF-β1的表达(P<0.01)。利用CCK8和流式细胞技术,发现HOXC13促进毛乳头细胞增殖并抑制其凋亡(P<0.01),而干扰HOXC13则抑制毛乳头细胞增殖并促进其凋亡(P<0.01)。提示HOXC13参与长毛兔毛囊发育过程。2、进一步分析了HOXC13的上游调控因子,通过RNAhybrid在线软件预测发现miR-129-5p靶向HOXC13 3’UTR。为了确认miR-129-5p是否参与长毛兔毛囊发育过程,通过qPCR技术检测不同组织和毛囊发育周期中miR-129-5p的表达,结果发现miR-129-5p在脑和皮肤中的表达量相对较高(P<0.01),且在毛囊退行期表达量最高,并且其与HOXC13在毛囊周期性发育中呈显著负相关(Pearson’s R=-0.313,P<0.05)。过表达miR-129-5p极显著抑制了毛囊发育相关基因BCL2、WNT2、CCND1和LEF1的表达(P<0.01),促进SFRP2和TGF-β1的表达(P<0.01)。抑制miR-129-5p则极显著促进了BCL2、WNT2、CCND1 和LEF1的表达(P<0.01),抑制了 TGF-β1(P<0.01)和SFRP2(P<0.05)的表达。过表达miR-129-5p抑制毛乳头细胞增殖并促进其凋亡(P<0.01);敲减miR-129-5p则促进毛乳头细胞增殖并抑制其凋亡(P<0.01)。进一步利用双荧光素酶报告基因系统验证了 miR-129-5p直接靶向HOXC13-3’UTR。利用qPCR和蛋白免疫印迹技术,证实了 miR-129-5p抑制毛乳头细胞中HOXC13 mRNA和蛋白的表达。这些结果表明miR-129-5p可以通过靶向HOXC13-3’UTR来抑制HOXC13 mRNA和蛋白的表达。3、利用ChIP-seq技术筛选了 HOXC13蛋白下游靶向基因,首先构建了HOXC13基因的Flag标签载体,转入毛乳头细胞进行ChIP-seq检测。结果发现,HOXC13-Flag共peak得到9670个富集峰,将peak序列注释到兔基因组上,其中6.1%注释在启动子区域(Promoter)。对注释在启动子区的基因进行关联分析,从中挑选出5个基因进行qPCR验证,结果表明,HOXC13对CRH、ENPP1、LDHB、PRKACB和MAP3K2都具有调控作用,并从中挑选出PRKACB作为HOXC13下游靶基因进行功能验证。4、利用双荧光素酶报告基因系统,发现HOXC13可能靶向PRKACB启动子区+1107~+1596区域,并抑制其转录,与ChIP-seq结果一致。同样对PRKACB进行功能验证发现,过表达PRKACB影响了毛囊发育相关基因的表达,同时抑制毛乳头细胞增殖并促进其凋亡。此外,共转染miR-129-5p和PRKACB显著促进了 PRKACB抑制毛乳头细胞凋亡的能力(P<0.01)。这些结果表明HOXC13可以靶向PRKACB来抑制PRKACB的表达,进而促进毛乳头细胞的增殖,从而调控毛乳头细胞的生长发育,并最终参与到毛囊的周期性发育过程。本研究证实了HOXC13能够促进毛囊的周期性发育,验证了上游因子miR-129-5p对其的调控作用,并利用ChIP-seq技术筛选了 HOXC13蛋白下游靶向基因,并挑选了PRKACB进行功能验证,阐明了 miR-129-5p/HOXC13/PRKACB分子调控网络,为揭示HOXC13在长毛兔毛囊发育过程中的作用机制奠定基础。
其他文献
目的:研究苦豆碱(Aloperine,ALO)对乌头碱诱导的大鼠心律失常的作用,并从电生理角度探讨ALO对大鼠心肌细胞上主要离子通道电流(INa、Ito、ICa-L)及其门控动力学特征的影响,阐明其抗心律失常的机制。方法:1.通过检测标准肢体Ⅱ导联心电图(ECGs)的变化,在体观察ALO对乌头碱诱发大鼠心律失常的影响。2.MTT法检测ALO对乳鼠心肌细胞的毒性,并计算IC50值。3.采用改良的La
学位
背景:细菌感染,尤其是多重耐药细菌的不断出现对公共卫生构成了严重威胁,同时也对临床治疗提出了巨大挑战。据报道,每年有9亿多例严重感染是由病原菌引起的,由于细菌耐药性的不断产生,传统抗生素已逐渐失去功效。细菌耐药性主要与抗生素的作用方式有关,这些抗生素作用于特定靶点并阻止蛋白质或核酸的合成,一旦细菌发生突变,抗生素就会失去活性。因此,迫切需要开发具有不同机制和较低细菌耐药性的新型抗菌剂。阳离子表面活
学位
脱氢乙酸钠(Sodium dehydroacetate,DHA-S)具有广谱的抗菌作用,作为防腐剂被广泛应用于食品、化妆品、饲料等。资料报道及本课题组前期研究发现脱氢乙酸钠可导致大鼠凝血障碍,存在出血倾向。脱氢乙酸钠所致凝血异常与抑制肝脏中维生素K 环氧化物还原酶复合物亚基 1(Vitamin K 2,3-epoxide reductase complex submit 1,VKORC1)和 VK
学位
产肉量影响着羊肉的供应,如何提高产肉量是遗传育种首要关注点。肌细胞的增殖、分化以及后期单核肌细胞相融合形成多核肌管是骨骼肌生长发育的基础,解析湖羊肌细胞发育的分子调控机制有望提高肉产量。研究表明,骨骼肌的生长发育需要一系列调控因素,miRNA是一种长度约为22nt的非编码RNA,可以靶向调控mRNA的表达,在肌肉细胞的生长发育中起重要作用。miR-22-3p是调控湖羊骨骼肌发育的一个重要候选分子。
学位
猪流行性腹泻是一种由病原猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的急性、接触性肠道传染病,其典型症状为呕吐、腹泻与脱水等,严重时可导致仔猪死亡。PEDV属冠状病毒科甲型冠状病毒属成员,是一种带囊膜的单股正链RNA病毒。PEDV自发现以来,对我国乃至全世界养殖业造成巨大经济损失。当下对PEDV的防控措施除了综合性生物安全防控外,主要通过接种疫苗
学位
报纸
水稻是我国主要的粮食作物,是人们不可缺少的主食之一。随着生活水平的提高,大家对水稻高产和资源利用效率的要求也越来越高。现代的普通栽培模式研究大部分集中于产量形成、资源利用效率和稻米品质,对于稻米淀粉品质以及地下部分根系特征研究较少。本文以甬优2640、武运粳24号(2019)和扬稻6号、金香玉1号(2020)品种为材料进行大田试验,设置氮空白区(0N)、当地常规(对照)、增密减氮、精确灌溉、增施饼
学位
目的 通过总结40例足部恶性黑色素瘤的外科治疗,探讨足部恶性黑色素瘤的规范化外科治疗。方法 回顾性分析了2019年1月至2022年1月山东大学齐鲁医院收治的40例足部恶性黑色素瘤患者,其中足趾恶性黑色素瘤8例、跖底恶性黑色素瘤12例、足跟部恶性黑色素瘤20例。术前通过查体、病理检查和淋巴结B超等检查方式来证实足部肿瘤的性质以及相对应的腹股沟淋巴结是否有肿大,给予患者扩大切除原发灶、创面修复以及前哨
期刊
近年来,不论是在人群还是动物养殖业中,由于细菌耐药性问题愈发严峻,细菌感染性疾病的发生率逐渐增加并更加难以治疗。基于此,迫切需要开发新的抗菌策略去应对耐药菌感染。在如今快节奏的生活里,运动的重要性越发被大众所关注。运动能给身体带来很多益处,长期坚持锻炼,可以增强免疫、改善心血管功能、促进代谢、改善认知能力等。然而,运动与细菌性感染发生和后续的抗菌药物治疗有效性之间的潜在联系,以及肠道菌群在其中的作
学位
小麦是全世界主要的粮食作物之一,小麦粉主要由淀粉组成,淀粉约占其总含量的70%-80%,淀粉主要由直链淀粉、支链淀粉组成。快速消化的淀粉意味着体内的高血糖反应,这增加了我们患有2型糖尿病的风险。将淀粉精细结构中直链淀粉的含量升高,可加强营养成分,降低人体内的消化率,并可能增加膳食纤维(由抗性淀粉为主要成分)的摄入量。而淀粉分支酶(SBE)对淀粉结构,尤其是直链淀粉含量有重大影响。因此研究阐明SBE
学位