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MicroRNA是一类在进化上高度保守、在生命有机体的发育过程中具有重要的调控功能的非编码小分子RNA,大小约为18-22个碱基。miRNA通过与靶基因的3’非翻译区完全或者不完全的碱基互补配对结合,发挥对靶基因mRNA的抑制或者转录后调控使功能蛋白降解的作用。在动物的胚胎早期发育、动植物细胞增殖、分化和凋亡等一系列生物学过程中,MicroRNA都发挥着极其重要的作用。已有的研究结果表明,miRNA也是调控动物肌肉发育的关键分子,参与了成肌细胞的增殖、分化、凋亡和迁移等过程。利用深度测序的方法鉴定了猪胚胎期90天(E90)和出生后100天(D100)骨骼肌中表达的microRNAs。在胚胎期90天(E90)检测到229个已知的microRNAs,在出生后100天(D100)检测到209个已知的microRNAs。其中,138个microRNAs在胚胎期90天(E90)上调,31个在出生后100天(D100)表达上调。随机选取9个microRNAs对测序结果进行RT-qPCR验证。我们发现miR-21在胚胎期90天(E90)的表达量是出生后100天(D100)的17倍。miRNA-21在猪骨骼肌发育过程中呈现出显著的差异表达。我们推断miRNA-21可能通过靶向某些特定基因参与骨骼肌的生长发育调控。已有的研究结果表明miRNA-21作为一个原癌因子,在肿瘤的发生、发展过程中特异性高表达,但是miRNA-21在动物骨骼肌发育的过程中的生理功能还未见报道。本研究利用小鼠成肌细胞系C2C12过表达或抑制miR-21,首次发现并证实了miR-21能显著促进成肌细胞的增殖。随后,利用生物信息学方法预测并鉴定出miR-21的一个靶标基因TGFBI,提示miR-21是通过调控TGFB/AKT-mToR信号通路调控骨骼肌的发育。首先在小鼠个体水平上检测了miR-21的表达水平,随后建立了C2C12细胞体外分化模型,通过对miRNA-21在分化0天、1天、3天和5天表达量的定量检测,发现miRNA-21在C2C12分化过程中表达显著下降。应用免疫荧光检测方法分析miRNA-21对C2C12细胞增殖的作用,结果表明过表达以后48小时miRNA-21显著促进了细胞的增殖；而抑制掉miRNA-21之后,细胞的生长于48小时明显减缓,表现为有丝分裂marker基因P-H3的变化上。利用TargetScan和miRanda软件对miRNA-21的靶标进行预测,筛选出TGFBI基因(transforming growth factor induced gene)。通过双荧光素酶报告基因实验确定了TGFBI的3’UTR(非翻译区)含有miRNA-21的结合点,同时运用qRT-PCR和western blot验证了miRNA-21在蛋白质翻译水平抑制TGFBI的表达,而不影响mRNA水平表达。最后我们运用siRNA干扰TGFBI基因后,结果显示抑制TGFBI表达,成肌细胞的生长速度加快。应用流式细胞术分析siRNA干扰TGFBI基因后对C2C12细胞周期的影响,结果显示干扰掉TGFBI后,实验组中处于s期的细胞比例显著高于对照组(P<0.05),说明TGFBI抑制了细胞DNA的合成,对肌细胞增殖的调控是负向作用。综合以上结果表明miRNA-21是通过抑制TGFBI基因的表达,解除TGFBI对AKT-mToR通路的抑制作用从而促进肌细胞的增殖。本研究进一步阐明了在机体发育的特定阶段,特定的miRNAs参与肌肉发育的分子机理,为miRNAs调控肌肉发育提供了一个新的调控通路。