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MSTN基因对绵羊肌纤维类型的作用及其细胞分子机制研究

雷熙

MSTN基因对绵羊肌纤维类型的作用及其细胞分子机制研究

雷熙1
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作者信息

  • 1. 新疆农业大学
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摘要

肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)是骨骼肌生长的负调控因子,特异性抑制骨骼肌细胞的增殖和分化,在骨骼肌和脂肪的生长发育中起重要作用。最近研究表明,MSTN不仅调节肌肉的生长和发育,而且在肌纤维类型中起重要作用,MSTN缺失可以改善骨骼肌中快肌(Ⅱ型)纤维的形成,但MSTN在肌纤维类型中的作用机制尚不清楚。本研究以特克塞尔公羊(AA)×阿勒泰母羊(GG)杂交得到F1代后再杂交的横交F2代羊为实验群体,对208只不同基因型F2代羊的体重、体尺及胴体性状指标测量,且进行关联分析。分析MSTN3''UTRg+6723G>A突变与绵羊肌纤维类型的关系,并通过绵羊成肌细胞验证了MSTN基因对成肌细胞分化类型的影响,旨在阐明MSTN对肌纤维形成的影响,揭示MSTN基因对绵羊肌纤维类型的影响和作用机理,为提高绵羊综合生产性能提供理论依据。全文结果如下: (1)横交F2代羊MSTN基因3''UTRg+6723G>A位点检测出3种基因型,A、G两个等位基因。其中基因型频率以AG型最高,AA型最低,G为优势等位基因;关联分析发现,公羊和母羊在体重、胴体重、左带臀腿重、左5肋重方面存在差异(P<0.05);在不同基因型中AA型的体重、胴体重、左带臀腿重量显著高于GA与GG基因型(P<0.05),GG型尾部脂肪显著高于AA型(P<0.05),GA型尾部脂肪与GG型无显著性差异(P>0.05),在不同基因型间AA与GG型出生重、眼肌长、臀宽差异显著(P<0.05),其他指标无显著性差异(P>0.05)。(2)横交F2代背最长肌不同基因型间肌纤维直径差异极显著(P<0.01),不同基因型间肌纤维横截面积、数量差异性显著(P<0.05)。应用ATP酶染色(pH9.6)浅色为Ⅰ型,深褐色为ⅡB型,介于浅色和深褐色之间的中间色为ⅡA型纤维。AA型Ⅰ型纤维最少、ⅡA型纤维最多、ⅡB型纤维较多。GG型中Ⅰ型纤维最多、ⅡA型纤维最少。AG基因型Ⅰ型、ⅡB型纤维居中。在不同基因型中Ⅰ型(慢型)肌纤维比例差异极显著(P<0.01),不同基因型中Ⅰ型肌纤维数量差异显著(P<0.05),三种基因型中AA型的Ⅰ型肌纤维数量、比例最少,GG型最多;不同基因型中Ⅱ型(快肌)肌纤维的数量、比例差异显著(P<0.05),与Ⅰ型相反,AA型的Ⅱ型肌纤维数量、比例最多,GG型最少。(3)MSTN过表达细胞诱导分化后,MyHCⅠ型肌纤维数量显著高于Mock对照,当MSTN受到干扰后(MSTN+shR218),Ⅰ型肌管数量明显降低,表明MSTN促进了Ⅰ型肌纤维的生成。MSTN过表达后,CaN基因表达水平与MSTN高度一致,同时MyHCⅠ基因表达受到CaN基因表达高低发生变化,但是MyHCⅡ基因的表达并未与CaN保持一致,该结果表明MSTN并未调控Ⅱ型肌纤维的生成。MSTN与si-CaN(受到干扰的CaN)共同成肌细胞,抑制分化效果更加显著。当MSTN被干扰后,该基因的抑制作用被解除,分化肌管率融合率升高。这提示我们,MSTN基因可能通过CaN基因信号通路抑制成肌细胞的分化类型,但不是通过MEF2C通路。

关键词

绵羊/肌肉生长抑制素/Ⅰ型肌纤维/成肌细胞/分子机制

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授予学位

硕士

学科专业

畜牧

导师

及齐·阿拉达尔/刘晨曦

学位年度

2022

学位授予单位

新疆农业大学

语种

中文

中图分类号

S8
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