Lnc-482286调控猪骨骼肌卫星细胞增殖的作用机制初探

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骨骼肌作为机体最重要的组成部分,对维持机体正常的生命活动和能量代谢举足轻重。骨骼肌的形成是一个精准且高度协调的过程,期间需要经历成肌细胞的增殖、迁移、融合等阶段才能形成肌纤维。骨骼肌卫星细胞作为肌源性干细胞,可以参与到机体肌肉形成和再生进程中,解析肌肉形成的调控网络与调控机制有助于家畜肉质品质的改良,而提高肌肉生长速度和肌肉产量对未来畜牧业发展的重要性不言而喻。长链非编码RNA(Long non-coding RNA,Lnc RNA)是一类长度大于200 nt,且不具备编码蛋白质能力的RNA。已证实,lnc RNA能通过多种作用方式调控基因的表达,对骨骼肌的生长发育和再生产生影响。目前对于肌肉生长发育相关lnc RNA的研究已取得初步进展,但仍有大量未知的lnc RNA亟待发掘,该方面在猪上的研究更是鲜有报道。前期实验室测序发现lnc-482286在马身猪和大白猪两品种间不同时间点表达量差异倍数较大,且在肌肉组织中表达量较高,推测其在肌肉生长发育过程中有一定作用。试验首先选用1日龄大白猪背最长肌组织为材料,采用联合酶消化法和差速贴壁法分离纯化骨骼肌卫星细胞。其次应用预测软件对lnc-482286进行生物信息学分析,RT-PCR技术鉴定其存在性,q RT-PCR技术检测其组织表达特性及在卫星细胞成肌诱导阶段表达水平,核质分离技术检测其细胞定位,核酸酶保护试验初探lnc-482286的作用方式。最后,构建慢病毒干扰载体感染骨骼肌卫星细胞,检测与细胞增殖相关基因的表达水平。研究结果如下:1、采用联合酶消化法成功分离出猪骨骼肌卫星细胞,细胞免疫荧光技术检测标志蛋白Pax7、Myo D呈阳性表达,分离所得卫星细胞纯度高、活性好。诱导卫星细胞成肌分化,可见多核肌管形成,MHC荧光染色结果确证细胞出现成肌向分化。2、生物信息学分析lnc-482286发现其位于第7号染色体,不具备编码蛋白质的能力。q RT-PCR结果显示其主要在腰大肌、背最长肌、小肠、心脏中表达量较高,并随卫星细胞分化过程表达水平持续上升。核质分离结果显示,lnc-482286在细胞核与细胞质中均有存在。3、核酸酶保护试验结果显示lnc-482286能够与ASB2基因通过碱基互补配对方式,形成RNA-RNA二聚体,推测其可能在转录后发挥调节作用。4、构建lnc-482286的慢病毒干扰载体,感染骨骼肌卫星细胞。q RT-PCR检测干扰效率和对骨骼肌卫星细胞增殖的影响。结果表明,干扰lnc-482286后,细胞增殖标志基因Mki67、N-Ras表达量显著下降,凋亡基因Caspase3表达水平无明显差异。本试验研究了lnc-482286的基本特性,初步探究了其对卫星细胞增殖的影响和可能的作用方式,为后续深入研究lnc-482286的功能奠定了基础,也为拓宽肌肉形成分子网络提供参考。
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