收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

FoxO1调控猪骨骼肌纤维类型分化的作用及分子机理

史新娥  
【摘要】:动物体重的40%~60%为骨骼肌,骨骼肌由大量功能不同的肌纤维组成。我国猪肉生产和消费在世界名列前茅,随着生活水平的不断提高,人们对猪肉品质的要求也愈来愈高。猪肉肌纤维的组成比例和数量直接影响着肉品质。国内外相关研究结果表明I型肌纤维含量高的猪肉,肉质优良,鲜嫩多汁,口味极佳。肌肉纤维有可塑性,各类型之间可以转化,这就为通过分子生物学技术提高猪肉中I型肌纤维的比例,改善猪肉品质提供了可能性。目前,国内外关于猪肌纤维类型的研究主要是比较不同品种猪肌纤维类型分布的差异或者通过营养调节、运动等改变其不同肌纤维的组成比例。调控肌纤维类型的分子机理局限于以斑马鱼、大鼠和小鼠的胚胎期研究。以猪为模式动物,骨骼肌卫星细胞为材料探讨关键基因调控肌纤维类型分化的分子机制还很少看到。另外研究发现FoxO1基因转基因小鼠肌肉发白,这提示FoxO1可能与肌纤维类型有关。因此,本研究选用1~3日健康大白猪和180日龄大白猪,采用免疫组织化学、免疫荧光、real-time RT-PCR、Western blotting和sh RNA干扰等方法,研究了FoxO1在猪骨骼肌卫星细胞向不同类型肌纤维分化中的作用及分子机理。获得了以下主要创新性结果: 1、FoxO1磷酸化蛋白与MyHC I正相关,MyHC IIx和MyHC IIb负相关。与趾长伸肌相比,猪比目鱼肌颜色红,MyHC I和MyHC IIa mRNAs表达量高,而MyHC IIx and MyHC IIb表达量低,FoxO1mRNA水平高,而FoxO1磷酸化水平低。相关性分析结果显示,FoxO1磷酸化蛋白与MyHCI正相关而与MyHC IIx和MyHC IIb负相关。 2、激活FoxO1抑制猪骨骼肌卫星分化,同时降低了I型肌纤维的比例。渥曼青霉素(wortmannin,WM)能使FoxO1去磷酸化,抑制猪骨骼肌卫星细胞分化标志基因MyoD、MyoG和MyHC的表达,同时降低MyHCI和MyHCIIa占总MyHC的量,提高MyHCIIb在MyHC中的比例,而MyHCIIx的表达量未受影响。另外氧化肌纤维相关基因活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)mRNA水平也没有发生变化。但是另一个氧化肌纤维相关基因肌细胞增强因子-2(myocyte enhancer factor-2,MEF2)mRNA表达量显著降低。这说明WM对肌纤维类型组成的影响可能是通过MEF2而不是NFAT来实现的。 3、干扰FoxO1促进猪骨骼肌卫星细胞分化及氧化肌纤维的形成。成功构建了慢病毒介导的shRNA干扰FoxO1载体,并有效抑制了FoxO1在猪骨骼肌卫星细胞中的表达。干扰FoxO1后,成肌分化标志基因MyoD、MyoG和MyHC的表达显著升高,MyHCI和MyHCIIa占总MyHC的量增加,MyHCIIb在MyHC中的比例降低,而MyHCIIx的表达量也未受影响。另外氧化肌纤维相关基因NFATmRNA水平没有变化,而MEF2C显著升高。这同样说明FoxO1对肌纤维类型组成的影响可能是通过MEF2而不是NFAT来实现的。 4、FoxO1通过调控神经钙蛋白(Calicineurinm, CaN)/NFAT信号通路影响猪骨骼肌卫星细胞分化及肌纤维类型的组成。CsA能有效阻断CaN的酶活性,抑制猪骨骼肌卫星细胞的分化,降低MyHCI、MyHCIIa mRNA的表达水平,同时提高了MyHCIIb mRNA的表达水平;干扰FoxO1削弱了阻断CaN对肌纤维类型的影响;干扰FoxO1激活了CaN的活性,增加了NFAT直接靶点MCIP1.4的表达。这些结果表明,FoxO1通过抑制CaN/NFAT信号通路抑制氧化型肌纤维的形成。 以上研究结果表明,FoxO1抑制猪骨骼肌卫星细胞分化及I型肌纤维的比例;FoxO1通过抑制CaN/NFAT或者CaN/MEF2信号通路负调控I型肌纤维的表达。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张辉;史新娥;袁媛;杨公社;孙世铎;;FoxO1抑制猪骨骼肌MyHC Ⅰ的表达[J];中国生物化学与分子生物学报;2010年03期
2 刘艳芬,刘铀;生长猪肌纤维类型的转化规律[J];西北农业学报;1996年04期
3 雷赵民;李强;张浩;;杜长大三元杂交猪骨骼肌纤维类型分布[J];畜牧与兽医;2008年11期
4 秦宁;徐日福;王志贤;包艳波;;钙调磷酸酶在肌纤维类型转化上的研究进展[J];中国畜牧兽医;2011年09期
5 秦召;康相涛;李国喜;;肌纤维组织学特性与肌肉品质的关系[J];安徽农业科学;2006年22期
6 邬理洋;黄兴国;;肌纤维类型对肉质品质的影响[J];湖南饲料;2010年03期
7 徐林;张宏宇;单安山;赵伟;;肌纤维类型与肉质关系[J];饲料博览;2010年05期
8 陈宝华;;肌纤维类型与特性的研究进展[J];畜牧与饲料科学;2010年05期
9 潘迎丽;刘胜军;耿忠诚;贾志远;;禽肉组织学性状及其与肉质的关系[J];家畜生态学报;2006年06期
10 陈晓娟;石坚;黄帅;赵茹茜;杨倩;;二花脸仔猪与皮特兰仔猪肌纤维类型特性的比较及其与肉质的关系[J];福建农林大学学报(自然科学版);2008年02期
11 任列娇;赵素梅;胡洪;郭雷;高士争;;肌纤维类型及其对猪肉品质影响的研究进展[J];云南农业大学学报;2010年01期
12 李玥;许雪萍;杨晓静;倪迎冬;夏东;李晓;赵茹茜;;早期限饲对肉鸡肌肉生长及肌纤维类型的影响[J];农业生物技术学报;2006年06期
13 陈小玲;黄志清;毛湘冰;吴秀群;;FoxO1的功能研究进展[J];中国畜牧兽医;2011年09期
14 杨晓静,赵茹茜,陈杰,胥清富,韦习会,陈杰;猪背最长肌肌纤维类型的发育性变化及其品种和性别特点[J];中国兽医学报;2005年01期
15 苏玉虹;刘东鑫;宋慧娟;曾瑞霞;巴彩凤;王洪才;;猪Calsarcin-2基因编码区的克隆及组织表达谱分析[J];辽宁医学院学报;2008年05期
16 黄金秀;杨飞云;刘作华;江山;肖融;;共轭亚油酸对体外培养的猪骨骼肌肌纤维类型组成的影响[J];畜牧兽医学报;2010年03期
17 胡来根;潘锡桂;蒋达明;;猪肌纤维类型转化规律的研究[J];河南农业科学;1990年03期
18 黄帅;陈晓娟;赵茹茜;杨倩;;运输应激对2种Hal基因型猪肌纤维特性的影响[J];畜牧与兽医;2008年11期
19 邢鹏;赵茹茜;杨倩;;母猪限饲对后代断奶仔猪肌纤维特性的影响[J];南京农业大学学报;2011年01期
20 高儒松;程志斌;杨正华;;肌纤维类型与猪肉品质的关系[J];中国畜牧兽医;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 任文宁;李范玲;满维祥;李江华;廖艳萍;吴经纬;常永玲;刘文锋;汤长发;;不同运动方式对肌纤维转化的影响及机制研究[A];2011年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与骨骼肌”学术研讨会论文集[C];2011年
2 屈红林;刘瑞莲;;肌纤维类型百分组成测试方法的比较研究[A];2011年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与骨骼肌”学术研讨会论文集[C];2011年
3 张辉;史新娥;袁媛;孙世铎;杨公社;;FoxO1与猪骨骼肌纤维类型关系的初步研究[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年
4 李玥;袁丽霞;杨晓静;倪迎冬;赵茹茜;;早期和后期限饲对肉鸡腓肠肌肌纤维类型和生长轴相关基因表达的影响[A];全国动物生理生化第十次学术交流会论文摘要汇编[C];2008年
5 史新娥;庞卫军;张辉;袁媛;刘月光;杨公社;;FoxO1在猪成肌细胞增殖分化及肌纤维类型转化中的作用及机理研究[A];第四届中国畜牧科技论坛论文集[C];2009年
6 杨晓静;赵茹茜;;猪骨骼肌肌纤维类型及其对肉质的影响[A];全国动物生理生化第九次学术交流会论文摘要汇编[C];2006年
7 刘静;;咀嚼肌纤维类型及其临床意义[A];第七次全国颞下颌关节病学及(牙合)学研讨会暨《颞下颌关节紊乱病及口颌面疼痛的基础与临床进展》国家级继续教育学习班论文汇编[C];2008年
8 满维祥;廖艳萍;汤长发;;大强度离心运动对大鼠腓肠肌肌纤维类型的影响[A];湖南省首届生理—药理科学青年论坛论文摘要汇编[C];2009年
9 王建华;雷明刚;;肌纤维类型转化通路CaN/NFAT相关基因的表达分析及CAML基因的分离鉴定[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年
10 傅力;苏丽;姜宁;张玥;牛燕媚;苑红;张勇;;有氧运动对C57BL/6小鼠骨骼肌PGC-1α、PPARδ表达的影响及其与肌纤维类型转化关系的研究[A];第八届全国体育科学大会论文摘要汇编(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史新娥;FoxO1调控猪骨骼肌纤维类型分化的作用及分子机理[D];西北农林科技大学;2011年
2 张凯;猪不同肌纤维类型骨骼肌的基因组表达谱差异[D];四川农业大学;2010年
3 黄艳娜;超表达瘦素和脂联素对肌纤维类型和肌肉中脂肪分解关键功能基因影响的研究[D];浙江大学;2011年
4 杨飞云;猪骨骼肌肌纤维类型分布及转化的分子机理研究[D];四川农业大学;2008年
5 熊绍虎;体外构建具有理想方向性组织工程化大鼠骨骼肌纤维的实验研究[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
6 姚国佳;PPARδ和Myoglobin基因表达对猪肉色的影响及机制研究[D];浙江大学;2011年
7 谢琳卡;FOXO1在霍奇金淋巴瘤中是一种抑癌基因[D];华中科技大学;2011年
8 缪洪明;FOXO1及CGI-58在肥胖慢性炎症与胰岛素抵抗中的作用[D];第三军医大学;2012年
9 乔爱君;小鼠PNPLA3基因影响机体糖脂代谢及FoxO1抑制SREBP-1c表达的分子机制研究[D];北京协和医学院;2011年
10 王静;猪肉品质的品种差异与营养调控及其机制研究[D];四川农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁媛;FoxO1调控骨骼肌纤维类型及其转型机制的研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 吴金富;Ca2+/CaN途径在悬吊再负荷大鼠肌纤维类型转化中的作用[D];北京体育大学;2010年
3 王水清;乌珠穆沁羊生长过程中肌纤维结构特性变化研究[D];内蒙古农业大学;2012年
4 王建华;肌纤维类型转化通路CαN/NFAT相关基因的表达分析及CAML基因的分离鉴定[D];华中农业大学;2010年
5 苏展;共轭亚油酸对生长育肥猪肉质和肌纤维类型的影响[D];西南大学;2012年
6 李范玲;运动对大鼠骨骼肌纤维类型的影响以及CaN/NFAT信号机制初步研究[D];湖南师范大学;2011年
7 李江华;运动诱导的大鼠腓肠肌细胞凋亡与肌纤维类型百分构成的研究[D];湖南师范大学;2006年
8 李媛;C2C12细胞中FHL3对不同肌纤维类型MyHC基因表达的影响[D];华中农业大学;2011年
9 胡英琪;蟾蜍腓肠肌表面肌电信号(sEMG)特征的研究[D];北京体育大学;2005年
10 孙相俞;不同品种和营养水平对猪肌纤维类型和胴体肉质性状的影响[D];四川农业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 玲子;常吃冰淇淋会发胖吗[N];中国质量报;2000年
2 北京大学临床医学八年制本博连读生 李珊;瑜伽,不仅仅是牵拉[N];东方早报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978