發(fā)布時(shí)間：2019-07-20 12:18

【摘要】：肌肉組織中成肌-成脂平衡的控制與畜禽肉品質(zhì)和人類疾病息息相關(guān),本論文通過(guò)四個(gè)試驗(yàn)探討了豬骨骼肌來(lái)源成肌和成脂細(xì)胞分化差異的分子機(jī)制。(1)試驗(yàn)一采用差速貼壁法獲得豬骨骼肌來(lái)源成肌和成脂細(xì)胞,采用流式細(xì)胞術(shù)研究?jī)煞N細(xì)胞的細(xì)胞表面抗原特性,并采用組織化學(xué)及熒光定量PCR的方法研究其在誘導(dǎo)作用下成肌和成脂分化潛能。結(jié)果表明,成肌和成脂細(xì)胞的表面抗原特征為CD29+/CD90+/CD34-,證明了兩種細(xì)胞的間充質(zhì)來(lái)源�？焖儋N壁細(xì)胞具有成脂分化能力但不能成肌分化,是成脂細(xì)胞,慢速貼壁細(xì)胞有成肌分化能力但不能成脂分化,是成肌細(xì)胞(2)試驗(yàn)二研究了兩種細(xì)胞表達(dá)譜的差異,旨在從轉(zhuǎn)錄水平上探討影響成肌和成脂細(xì)胞分化方向不同的分子機(jī)制。本研究鑒定到448個(gè)差異基因(Differemtially expressed genes,DEGs)(FDR0.05和|log2FC|≥1),與成脂細(xì)胞相比,成肌細(xì)胞中358個(gè)基因上調(diào),90個(gè)基因下調(diào)。基于差異基因進(jìn)行功能富集分析,KEGG分析表明,顯著富集的信號(hào)通路包含在細(xì)胞環(huán)境信息處理、細(xì)胞過(guò)程、生物系統(tǒng)、代謝和人類疾病等方面。細(xì)胞分化相關(guān)的基因PDGFRα、TGFA3、ITGB6、MLCK和MLC是聯(lián)系細(xì)胞微環(huán)境和細(xì)胞過(guò)程的樞紐。本研究首次發(fā)現(xiàn)成肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+-MLCK和RHO-DMPK兩個(gè)信號(hào)途徑上調(diào),并上調(diào)MLC,介導(dǎo)細(xì)胞骨架的重塑,參與調(diào)控成肌和成脂分化的差異。(3)試驗(yàn)三旨在探討DNA甲基化修飾對(duì)成肌和成脂細(xì)胞基因表達(dá)模式差異的調(diào)控作用。本研究構(gòu)建了成肌和成脂細(xì)胞的甲基化圖譜,共鑒定11,361個(gè)差異甲基化區(qū)域(Differentially methylated regions,DMRs)(FDR0.05,δ0.03),與成脂細(xì)胞相比,在成肌細(xì)胞中 5,372(47.3%)個(gè)DMRs甲基化程度高、5,989(52.7%)個(gè)DMRs甲基化程度低,所有DMRs對(duì)應(yīng)5,333個(gè)基因,其中包括與細(xì)胞成肌和成脂分化相關(guān)的重要轉(zhuǎn)錄因子。DNA甲基化數(shù)據(jù)與基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)聯(lián)合分析結(jié)果表明,153個(gè)基因表達(dá)變化的同時(shí)甲基化也發(fā)生變化,其中酪氨酸激酶受體(FGFR2、FGFR4、MET和PDGFRa)和細(xì)胞外基質(zhì)受體(/TGA49)是聯(lián)系胞內(nèi)信號(hào)和胞外信號(hào)的樞紐分子,本研究推測(cè)DNA甲基化可能影響基因表達(dá)模式進(jìn)而介導(dǎo)豬骨骼肌來(lái)源成肌和成脂細(xì)胞的差異分化。(4)試驗(yàn)四旨在探討轉(zhuǎn)錄因子(Transcription factors,TFs)表達(dá)及其結(jié)合位點(diǎn)甲基化的變化對(duì)成肌和成脂細(xì)胞分化差異的影響。本研究分析了成肌和成脂細(xì)胞中的TFs,在成肌細(xì)胞中成肌特異性轉(zhuǎn)錄因子MYF5、MYOD1、MYOG、MEF2C、SIX1和SIX2表達(dá)量高;在成脂細(xì)胞中成脂特異性轉(zhuǎn)錄因子C/EBPα、PPARγ、ZNF423和EBF2表達(dá)量高。對(duì)DMRs進(jìn)行轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)(Transcription factors binding sites,TFBSs)分析發(fā)現(xiàn),TFBSs甲基化狀態(tài)在成肌和成脂細(xì)胞之間存在差異,值得注意的酪氨酸激酶受體(FGFR2、PDGFRα和MET)和細(xì)胞表面鈣離子通道ATP2B3的DMRs存在成肌(MYOD1和MYOG)和成脂(KLF5和PPAG)特異性轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)。上述結(jié)果表明轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)及其結(jié)合位點(diǎn)甲基化的變化可能影響豬肌肉成肌和成脂細(xì)胞分化的差異。綜上所述,本研究揭示了細(xì)胞成肌和成脂分化調(diào)節(jié)的機(jī)制是多渠道的,包括DNA甲基化修飾介導(dǎo)的成肌和成脂特異性轉(zhuǎn)錄因子與其靶基因的結(jié)合和轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)水平,差異地調(diào)節(jié)了兩種細(xì)胞基因表達(dá)模式,進(jìn)而導(dǎo)致了細(xì)胞成肌和成脂分化方向的差異,并最終影響了骨骼肌發(fā)育過(guò)程中成肌-成脂的平衡。
【圖文】：

＇／＇邐？邋＜？邋Ｍｅｍｙｌｇｒｏｕｐｓ邋ｉ－ＣＨ，）逡逑圖１－３ＤＮＡ甲基化的建立與維持過(guò)程（Ｕｙｓａｌ等，２０１５）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－３邋Ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ邋ａ凸ｄ邋ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ邋ｏｆ邋ｇｅｎｏｍｉｃ邋ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ邋（Ｕｙｓａｌ邋奴邋ａ／，邋２０１５）逡逑８逡逑

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)博壬學(xué)位論文邐緒論逡逑ｉ逡逑圖１－２表觀巧傳學(xué)巧控的Ｓ要分子及其么間作用方式（Ｇｏｌｄｂｅ巧等，２００７）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ａ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邋ｖｉｅｗ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃ邋ｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｍａｃｈｉｎｅｒｙ邋ｋｎｏｗｎ邋ｆａｃｔｏｒｓ邋ｔｈａｔ邋ｒｅｇｕｌａｔｅ邋ｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃ邋ｐｈｅｎｏｍｅｎａ邋ａｒｅ逡逑ｓｈｏｗｎ邋ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ邋ｔｈｅ邋ｃｏｍｐｌｅｘ邋ｍｏｖｅｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｐｉｎｂａｌｌｓ邋（Ｇｏｌｄｂｅｒｇ邋ｅｔ邋ａ／，邋２００７）逡逑Ａ邐ｍ邋＞邐和邋Ｗ邋知邋＾逡逑一邐芝邋１邋平巧巧杳亡＾．？公．，＇？‘．；／逡逑ｍ邋Ｉ邋ｎｉｌ邋ｉｒｔｎ—逡逑也９：．．：：．互＿uv：１邋■ＫＳ２Ｓ３ＳＳＩＢ＾邐＾逡逑ｆ＊邋，邐＾邐ｒ邋NB邐邐ｙ邋ｗ邋ｗ邋＾邐逡逑罩－＇．ＩＩ．ＩＩ邋＇｜．｜＂｜｜｜｜，．…■－邐占Ｉ＞邋－邋■邋－邐．邋？邐．．．逡逑—邐＜４邋Ａ邐一邋Ａ邋，逡逑ｋ邐ｔ逡逑Ｂ邐＾邋＾逡逑丫．，，＇，八＿：－｜；ｖ，哪—挪邐＾２ｚ５ｚＺＺＺＺＺＺＺＺＺ逡逑Ｑ邐＾邋公邋Ｃｙ＾ｗｎｅｓｗ邋ＣｐＧ邋曲Ａｎ。逡逑■邐思）已邋ＯＵｗｒＷＣｆｃｔｒｔＭ逡逑＇
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S828

【參考文獻(xiàn)】

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2 Anne Seifert;David F Werheid;Silvana M Knapp;Edda Tobiasch;;Role of Hox genes in stem cell differentiation[J];World Journal of Stem Cells;2015年03期

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1 王海飛;豬外周血單核細(xì)胞抗病毒反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組及全基因組DNA甲基化調(diào)控研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2516725