课题组前期利用miRNA测序技术,在大白猪的比目鱼肌和背最长肌中筛选到一个差异表达且序列高度保守的miRNA,即miR-196b-5p。前期研究结果发现,miR-196b-5p对C2C12成肌细胞的增殖和分化具有促进作用,但其在肌纤维类型转化中的作用尚不明...课题组前期利用miRNA测序技术,在大白猪的比目鱼肌和背最长肌中筛选到一个差异表达且序列高度保守的miRNA,即miR-196b-5p。前期研究结果发现,miR-196b-5p对C2C12成肌细胞的增殖和分化具有促进作用,但其在肌纤维类型转化中的作用尚不明确。为探究miR-196b-5p对骨骼肌纤维类型转化的影响及其调控机制,研究以小鼠为实验对象,通过对小鼠肌肉注射AAV-miR-196-5p和AAV-empty,系统分析miR-196b-5p对骨骼肌纤维类型转化的调控作用。统计结果显示,注射AAV-miR-196-5p未对小鼠体重、采食量以及各组织重量产生显著影响(P>0.05),表明miR-196-5p未干扰小鼠正常生长。H&E染色结果显示,过表达miR-196b-5p显著增大了胫骨前肌(tibialis anterior muscle,TA)和腓肠肌(gastrocnemius muscle,GAS)的平均肌纤维横截面积(P<0.05)。实时荧光定量检测结果表明,过表达miR-196b-5p显著降低了慢肌纤维标志基因MyHCⅠ和MyHCⅡa的mRNA表达水平(P<0.05),并显著提高了快肌纤维标志基因MyHCⅡb的mRNA表达水平(P<0.05)。此外,过表达miR-196b-5p显著降低线粒体氧化磷酸化相关基因(COX5B、COX6C、COX7A1和COX8B)的mRNA表达水平(P<0.01),提示miR-196b-5p可能抑制了骨骼肌的氧化代谢能力。通过对miR-196b-5p的靶基因进行KEGG富集分析,发现其靶基因主要富集在p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38-MAPK)通路和AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)通路中。蛋白免疫印迹结果进一步显示,过表达miR-196b-5p显著降低了p38-MAPK的蛋白磷酸化水平(P<0.05),显著增加了AMPK的蛋白磷酸化水平(P<0.05)。此外,过表达miR-196b-5p显著降低慢肌纤维标志基因MyHCⅠ的蛋白表达水平(P<0.05)。以上研究结果表明,miR-196b-5p通过激活AMPK通路和抑制p38-MAPK通路抑制骨骼肌的氧化代谢,进而减少慢肌纤维形成,促进快肌纤维形成,从而在骨骼肌纤维类型转化过程中发挥关键作用。展开更多
文摘课题组前期利用miRNA测序技术,在大白猪的比目鱼肌和背最长肌中筛选到一个差异表达且序列高度保守的miRNA,即miR-196b-5p。前期研究结果发现,miR-196b-5p对C2C12成肌细胞的增殖和分化具有促进作用,但其在肌纤维类型转化中的作用尚不明确。为探究miR-196b-5p对骨骼肌纤维类型转化的影响及其调控机制,研究以小鼠为实验对象,通过对小鼠肌肉注射AAV-miR-196-5p和AAV-empty,系统分析miR-196b-5p对骨骼肌纤维类型转化的调控作用。统计结果显示,注射AAV-miR-196-5p未对小鼠体重、采食量以及各组织重量产生显著影响(P>0.05),表明miR-196-5p未干扰小鼠正常生长。H&E染色结果显示,过表达miR-196b-5p显著增大了胫骨前肌(tibialis anterior muscle,TA)和腓肠肌(gastrocnemius muscle,GAS)的平均肌纤维横截面积(P<0.05)。实时荧光定量检测结果表明,过表达miR-196b-5p显著降低了慢肌纤维标志基因MyHCⅠ和MyHCⅡa的mRNA表达水平(P<0.05),并显著提高了快肌纤维标志基因MyHCⅡb的mRNA表达水平(P<0.05)。此外,过表达miR-196b-5p显著降低线粒体氧化磷酸化相关基因(COX5B、COX6C、COX7A1和COX8B)的mRNA表达水平(P<0.01),提示miR-196b-5p可能抑制了骨骼肌的氧化代谢能力。通过对miR-196b-5p的靶基因进行KEGG富集分析,发现其靶基因主要富集在p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38-MAPK)通路和AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)通路中。蛋白免疫印迹结果进一步显示,过表达miR-196b-5p显著降低了p38-MAPK的蛋白磷酸化水平(P<0.05),显著增加了AMPK的蛋白磷酸化水平(P<0.05)。此外,过表达miR-196b-5p显著降低慢肌纤维标志基因MyHCⅠ的蛋白表达水平(P<0.05)。以上研究结果表明,miR-196b-5p通过激活AMPK通路和抑制p38-MAPK通路抑制骨骼肌的氧化代谢,进而减少慢肌纤维形成,促进快肌纤维形成,从而在骨骼肌纤维类型转化过程中发挥关键作用。
