發(fā)布時(shí)間：2021-07-09 14:34

　　骨骼肌是動(dòng)物體內(nèi)最豐富的組織,出生后肌肉的生長(zhǎng)發(fā)育和再生過程主要依靠骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和分化。已有研究表明骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和分化過程受到多種與肌肉發(fā)育相關(guān)的信號(hào)通路、轉(zhuǎn)錄因子及表觀修飾的調(diào)控,但是在不同豬種骨骼肌的發(fā)育過程中的調(diào)控作用和機(jī)制尚不清楚。我們選擇在生長(zhǎng)速度和肉質(zhì)方面存在差異的約克夏豬和監(jiān)利豬為研究對(duì)象,對(duì)兩豬種骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞增殖和分化6個(gè)階段進(jìn)行RNA-seq測(cè)序,以分析調(diào)控不同豬種骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞增殖和分化的基因表達(dá)模式、關(guān)鍵信號(hào)通路并對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行功能驗(yàn)證。主要研究結(jié)果如下:（1）利用組織塊消化法分離了監(jiān)利豬和約克夏豬的骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞,通過免疫熒光實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PAX7陽性細(xì)胞的比例為98%,純度較高;Myo D和My HC熒光活性較強(qiáng),細(xì)胞的增殖和分化能力較好,分離出的衛(wèi)星細(xì)胞可用于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)。光學(xué)顯微鏡下觀察骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞在增殖0h、24h（分化0h）,分化12h、24h、48h和72h的形態(tài),分化48h時(shí)大量肌管生成。通過Ed U增殖實(shí)驗(yàn)和WB實(shí)驗(yàn)證明監(jiān)利豬骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和分化能力比約克夏豬強(qiáng)。（2）將約克夏豬和監(jiān)利豬骨骼肌衛(wèi)星增殖過程中篩選到的差異基因... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

肌管的形成示意圖(DUMONT,NA,etal.,2015)

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文6細(xì)胞中典型的Wnt信號(hào)通路的激活有關(guān)，可以被Wnt抑制劑抑制。此外，老年小鼠血清中與卷曲蛋白家族(Wnt受體)結(jié)合的成分可能是老年細(xì)胞中Wnt信號(hào)通路升高的原因。這些結(jié)果表明，Wnt信號(hào)通路可能在組織特異性干細(xì)胞衰老和隨年齡增長(zhǎng)的組織纖維化中起關(guān)鍵作用(BRACK,AS,etal.,2007)。Notch信號(hào)通路可以抑制衛(wèi)星細(xì)胞的激活，維持細(xì)胞池處于靜止?fàn)顟B(tài)，并在激活后調(diào)節(jié)衛(wèi)星細(xì)胞的命運(yùn)，調(diào)控成年肌肉再生(BAGHDADI,MB,etal.,2018,FUJIMAKI,S,etal.,2018)。BaghdadiMB等研究發(fā)現(xiàn)Notch信號(hào)通路對(duì)于小鼠衛(wèi)星細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)的維持起到重要的作用(BAGHDADI,MB,etal.,2018)。Notch1的活性胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域NICD1的異位表達(dá)可以挽救PAX7缺失的衛(wèi)星細(xì)胞，使其恢復(fù)增殖潛能。表達(dá)NICD1的衛(wèi)星細(xì)胞不會(huì)發(fā)生肌原性分化而是分化成棕色脂肪。Notch信號(hào)通路的激活會(huì)對(duì)缺失PAX7的衛(wèi)星細(xì)胞有補(bǔ)償作用，促進(jìn)成年骨骼肌中棕色脂肪的形成（圖1-2）。Notch信號(hào)通路缺失會(huì)影響衛(wèi)星細(xì)胞的生成所以會(huì)導(dǎo)致及營(yíng)養(yǎng)不良(JIANG,C,etal.,2014)。圖1-2Notch信號(hào)通路在衛(wèi)星細(xì)胞分化過程中的作用(SUEDA,RandKAGEYAMA,R,2020)Fig1-2TheroleofNotchsignalingpathwayduringsatellitecelldifferentiation.在骨骼肌中約有90%葡萄糖是在胰島素的刺激下被利用的，因此胰島素在調(diào)節(jié)葡萄糖代謝和能量穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用(KRAEGEN,EW,etal.,1985)。胰島素可以參與PI3K/AKT信號(hào)通路并促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)、糖原蛋白質(zhì)合成，從而調(diào)節(jié)骨骼肌代謝（圖1-3）。研究發(fā)現(xiàn)敲除AKT或IRS受體蛋白可明顯降低胰島素誘導(dǎo)的葡萄糖攝取，而過表達(dá)AKT可增加葡萄糖攝取(NG,Y,etal.,2008)。AKT直接磷酸化AS160，誘導(dǎo)GLUT4易位，GLUT4從儲(chǔ)存囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)至質(zhì)膜，并在胰島素和AKT的刺激下運(yùn)

豬骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞增殖分化過程中的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及KLF6基因的功能研究7輸骨骼肌中的葡萄糖(OSORIO-FUENTEALBA,C,etal.,2013,THORENS,BandMUECKLER,M,2010)。AKT的結(jié)構(gòu)激活形式是促進(jìn)L6肌管中糖原的合成(UEKI,K,etal.,1998)。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，被激活的AKT可促進(jìn)骨骼肌糖原合成，激活糖原合成酶(GS)將葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)導(dǎo)到糖原，并抑制GSK-3(WAN,M,etal.,2013)。在骨骼肌中，胰島素通過調(diào)節(jié)蛋白翻譯的起始步驟來刺激蛋白的合成，加速mRNA的翻譯(VARY,TC,etal.,2001)。因此，PI3K/AKT介導(dǎo)的糖轉(zhuǎn)運(yùn)和糖原合成功能障礙在肥胖和II型糖尿病的發(fā)生中起重要作用。圖1-3正常狀態(tài)下肌肉組織中PI3K/AKT通路及胰島素抵抗(HUANG,X,etal.,2018)Fig1-3PI3K/AKTpathwayinmuscletissuewhennormalstateandinsulinresistance除了這些經(jīng)典的信號(hào)通路外，骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的生長(zhǎng)還受到很多其它的信號(hào)通路的調(diào)控。敲低CSRP3基因可以調(diào)控TGF-β信號(hào)通路中的Smad3基因的磷酸化從而抑制雞骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的分化(HAN,S,etal.,2019)。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGFs)是骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞自我更新所必需的，也是維持和修復(fù)骨骼肌所必需的，研究發(fā)現(xiàn)阻礙FGF信號(hào)通路可以抑制骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的修復(fù)和肌肉損傷后的修復(fù)。使用P38通路的抑制劑處理牛的骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞有利于PAX7基因的表達(dá)并且抑制肌細(xì)胞的融合，有利于衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和肌肉組織的培養(yǎng)(DING,S,etal.,2018)。AMPK在骨骼肌中通過反復(fù)的激活肌肉收縮，在控制能量平衡的細(xì)胞過程起到了連接的作用，已經(jīng)成為控制肌纖維大孝增大和再生的一個(gè)關(guān)鍵因素(THOMSON,DM,2018)。


本文編號(hào)：3273928