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猪肉是我国肉类消费市场上需求量最大的商品,是居民日常生活中不可或缺的食物。随着消费市场的升级转型,畜牧从业者的目标从产肉量逐渐过渡到肉品质,而肌纤维类型对于肉品的嫩度、水分、脂肪含量等指标都具有重要影响。调控肌纤维类型的分子机制十分复杂,涉及到许多信号的参与。大量研究表明,半胱氨酸和丝氨酸富含蛋白3(Cysteine And Glycine Rich Protein 3,CSRP3)对肌肉分化具有正向调节作用,但其对骨骼肌纤维类型的调控作用尚未见报道。因此,本研究从3头180日龄大白猪比目鱼肌(以慢肌为主)和背最长肌(以快肌为主)的转录组测序数据中筛选出差异表达倍数较高的CSRP3基因,并分析其在猪和小鼠之间的保守性;在C2C12细胞上,通过过表达(pc DNA3.1-CSRP3)和干扰(Si-CSRP3)试验,探究CSRP3对骨骼肌纤维类型转化和线粒体功能的调控作用;通过免疫沉淀技术和ELISA探究CSRP3的互作蛋白并验证CSRP3对该蛋白的调节作用;探究D乳酸脱氢酶对线粒体功能的作用及其与CSRP3的互作关系。获得以下主要结果:1.CSRP3在猪和小鼠慢肌中高表达,且在成肌细胞分化后期高表达通过3头180日龄大白猪背最长肌和比目鱼肌转录组测序和RT-q PCR验证发现,CSRP3在猪的比目鱼肌中表达量显著高于背最长肌;通过比较猪和小鼠CSRP3的CDS序列和氨基酸序列,发现CSRP3在猪和小鼠中是高保守的;CSRP3在小鼠的慢肌中高表达,在快肌中几乎不表达;CSRP3在分化后期高表达,且与My HC共定位。2.CSRP3促进C2C12成肌细胞氧化型肌纤维分化过表达CSRP3显著促进氧化型肌纤维的分化(p<0.05),抑制酵解型肌纤维的形成(p<0.05),而干扰CSRP3得到相反结果。3.CSRP3促进C2C12成肌细胞线粒体功能过表达CSRP3显著增加线粒体拷贝数(p<0.05),上调PGC-1a的表达(p<0.05);过表达CSRP3促进线粒体的生物发生,升高线粒体膜电位(p<0.05);过表达CSRP3极显著增加线粒体复合物相关基因ATPase6(p<0.01),Ndufa1(p<0.01)和Uqcrfs1(p<0.01)的m RNA表达水平,显著增加Mt-nd1(p<0.05)的表达;过表达CSRP3显著提高活性氧的水平(p<0.05);过表达CSRP3显著上调CV-ATP5A(p<0.05)和CI-NDUFB8(p<0.05)蛋白的表达。相反地,干扰CSRP3得到与过表达相反的结果。4.CSRP3通过结合D-乳酸脱氢酶调节线粒体功能免疫沉淀试验结果发现,CSRP3能够结合D-乳酸脱氢酶;过表达CSRP3能够增强D-乳酸脱氢酶的活性,减少细胞内D-乳酸的含量,而干扰后得到了相反的结果;过表达D-乳酸脱氢酶能够极显著增加PGC1a的表达(p<0.01),同时极显著上调了线粒体OXPHOS相关基因ATPase6(p<0.01)和Mt-nd1(p<0.01)的表达水平,此外Ndufa1(p<0.05)和Uqcrfs1(p<0.05)的表达水平也显著增加;过表达D-乳酸脱氢酶极显著上调了CV-ATP5A(p<0.01)和CI-NDUFB8(p<0.01)的表达水平。综上所述,本研究在细胞水平上发现CSRP3可以通过结合D-乳酸脱氢酶促进线粒体功能,进而促进氧化型肌纤维的分化。本研究不仅明确了CSRP3对小鼠肌纤维类型转化和线粒体功能的作用,并且为改善猪肉品质,治疗线粒体功能障碍疾病提供了理论基础。