在畜牧生产实践中,脂肪组织受到人们越来越多的关注,其分布与沉积量会影响肉品质。人们希望肉质鲜美、可口、多汁,这就需要肌肉中含有适度的脂肪。同时,脂肪组织还是内分泌器官,其分泌的瘦素(leptin)、脂肪因子、白细胞介素和脂联素(adiponectin)会参与能量代谢的调节。适量的脂肪对人体有益,过量的脂肪会引起代谢综合征以及肥胖、糖尿病、高血压等现代社会常见疾病。BMP2是分泌性蛋白的一种,为酸性疏水性蛋白,序列高度保守。近年在对间充质干细胞、脂肪前体细胞以及胚胎干细胞的研究发现,BMP2在脂肪生成过程中也有重要的调控作用。BMP2诱导脂肪前体细胞分化的研究目前主要集中于前体脂肪细胞系,而且这一促进作用能被PPAR激动剂加强。本研究通过在体外培养分离到的猪原代前体脂肪细胞过程中添加适宜浓度的BMP2以促进前体脂肪细胞向成熟细胞分化,通过深度测序技术探求BMP2促进前体脂肪细胞分化为成熟细胞过程中的关键分子通路及作用机制。本实验首先从仔猪皮下分离猪前体脂肪细胞、进行体外培养及诱导分化,并在诱导分化时添加适当浓度的BMP2,分别通过油红O染色、荧光定量PCR等方法鉴定前体脂肪细胞分化程度。结果表明:体外添加50ng/ml的BMP2可上调前体脂肪细胞PPARγ、C/EBPα、a P2基因m RNA的表达量,并促进前体脂肪细胞分化和脂质沉积。在筛选到最适添加浓度后,本研究利用高通量测序技术筛选BMP2处理组与未处理组的差异表达基因,并采用实时荧光定量PCR对测序结果进行验证。结果表明,猪前体脂肪细胞中添加BMP2处理组与未处理组共有692个基因的表达水平存在差异,这些基因中包含有447个上调基因,245个下调基因。Pathway分析结果显示差异基因主要涉及细胞生长分化、参与PPARγ调控通路、免疫应答等过程。随后,本研究通过RNAi技术对差异表达基因RGS2和FAD3的具体功能进行了深入研究。通过在猪前体脂肪细胞体外培养及诱导分化过程中转染特异性si RNA敲减RGS2基因的表达,结果表明降低RGS2基因m RNA的表达量会抑制猪前体脂肪细胞的分化和脂质沉积。同样,在猪前体脂肪细胞敲减FAD3基因m RNA的表达水平会促进猪前体脂肪细胞的分化。因此,本研究明确了BMP2在猪前体脂肪细胞分化及脂质沉积中的促进作用;发现了大量由BMP2介导的、影响猪前体脂肪细胞分化的分子通路;并探讨了RGS2基因对猪前体脂肪细胞分化的促进作用及FAD3对猪前体脂肪细胞的分化的抑制作用。研究结果为深入了解BMP2基因的功能、解析前体脂肪细胞分化及脂质沉积的机制提供了一定的理论依据。