miR-23a和miR-27b對(duì)C2C12細(xì)胞線粒體拷貝數(shù)和肌纖維組成類(lèi)型的影響.pdf

1、miRNAs是一類(lèi)長(zhǎng)約22nt的非編碼小RNA，可與靶基因3'-UTR區(qū)結(jié)合形成二聚體從而抑制靶基因的翻譯或者直接降解靶mRNA，實(shí)現(xiàn)調(diào)控靶基因的表達(dá)的生物學(xué)功能。研究發(fā)現(xiàn)miRNA調(diào)控基因組30％以上的基因表達(dá)，參與細(xì)胞的增殖、分化以及凋亡等生物學(xué)過(guò)程。線粒體是細(xì)胞的能量加工廠，其拷貝數(shù)的多少?zèng)Q定了細(xì)胞能量代謝的水平，不同類(lèi)型的細(xì)胞因其能量需求的差異使得線粒體含量有所不同。肌纖維的異質(zhì)性與不同肌纖維類(lèi)型之間的能量代謝差異密切相關(guān)，在慢

2、肌中線粒體含量較高，主要進(jìn)行有氧呼吸;而在快肌纖維中因其線粒體含量較低，主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸。在肉質(zhì)研究中，慢肌纖維因其較高的線粒體含量和低的糖元濃度，而具有較低的糖酵解潛力，從而使慢肌纖維含量高的肌肉具有更好的肉質(zhì)。
　　本研究利用C2C12細(xì)胞，探究miR-23a和miR-27b對(duì)細(xì)胞線粒體拷貝數(shù)的影響，繼而研究線粒體拷貝數(shù)變化引起的細(xì)胞能量代謝差異對(duì)成肌細(xì)胞分化和肌纖維類(lèi)型組成的影響，結(jié)果如下:
　　1.在Lipofect

3、amine2000和mimic（或inhibitor）濃度分別為1.56μl/cm2和150nM時(shí)，C2C12細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率達(dá)到最高，為43％。
　　2.通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)證實(shí)了Mef2c是miR-23a的靶基因和Foxj3是miR-27b的靶基因。并在Mef2c的3'-UTR區(qū)鑒定了兩個(gè)與miR-23a的作用位點(diǎn)。當(dāng)同時(shí)高表達(dá)miR-23a和miR-27b時(shí)，Mef2c的表達(dá)水平極顯著地下降7.14倍(p＜0.01)。高表達(dá)

4、miR-27b時(shí)，F(xiàn)oxj3的表達(dá)水平極顯著地下降9.09倍(p＜0.01)。
　　3.通過(guò)miR-23a和miR-27b在C2C12細(xì)胞中的高表達(dá)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩者都能顯著地降低線粒體拷貝數(shù)(p＜0.05)。
　　4.miR-23a和miR-27b通過(guò)降低線粒體拷貝數(shù)，也能極顯著地降低線粒體中F0F1-ATP合成酶相關(guān)基因（如ATP6、ATP8、ATP12、TMEM70）的表達(dá)(p＜0.01)，同時(shí)能量代謝水平標(biāo)記基因AMPK

5、的表達(dá)量也顯著降低。表明miR-23a和miR-27b可以顯著地降低細(xì)胞的能量代謝水平(p＜0.05)。
　　5.線粒體拷貝數(shù)的降低能顯著地抑制C2C12細(xì)胞的成肌分化，使得肌管形成受阻，失去規(guī)則的方向性。
　　6.miR-23a和miR-27b都能抑制四種類(lèi)型肌纖維的合成，使慢肌的表達(dá)水平降低3.04-4.37倍(p＜0.01);而快肌纖維的表達(dá)僅下降1.00-1.52倍(p＜0.05)。從而極顯著地降低了肌管肌纖維中的慢