MSTN/miR-124a-2/GR通路介导猪肌肉组织特异性调控肌内脂肪细胞分化的机制研究
批准号:
31872334
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
陈杰
依托单位:
学科分类:
家畜种质资源与遗传育种学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张立凡、韦伟、田野、钮莹芳、汪琴、林祥盛、俞汶赛、刘宏程
中文摘要
揭示肌内脂肪沉积的组织特异性调控机制是选育提高猪肌内脂肪含量的关键。我们前期研究发现,肌肉组织中MSTN能够抑制肌内脂肪细胞糖皮质激素受体(GR)的水平,下调肌内脂肪细胞糖皮质激素敏感性从而抑制其分化,miR-124a-2参与了MSTN对脂肪细胞GR的抑制。本研究首先对猪MSTN/miR-124a-2/GR通路进行解析,并鉴定通路中关键的Smad结合位点(SBE)和miRNA结合靶点(miRBS)。进而采集二花脸猪SV细胞建立前体脂肪细胞系,采用CRISPR/Cas9技术构建SBE或miRBS敲除的突变前体脂肪细胞系,体外分析阻断MSTN/miR-124a-2/GR通路对脂肪细胞分化的作用。最后采用不同荧光标记突变和野生前体脂肪细胞,等量混合注射皮下脂肪和肌肉组织,通过脂肪细胞在体分化能力研究,探讨阻断MSTN/miR-124a-2/GR通路能否解除或减弱肌肉组织对肌内脂肪细胞的抑制作用。
英文摘要
Elucidation of tissue-specific regulation mechanims of fat deposition in muscle is crucial for improving intramuscular fat content. Our previous study found that muscle-derived MSTN inhibited glucocorticoid receptor (GR) level in intramuscular adipocytes, which led to decreased glucocorticoid sensitivity and reduced differentiation ability of intramuscular adipocytes. Our study also revealed that miR-124a-2 was involved in MSTN inhibition of GR. In this study, we will analyze the MSTN/miR-124a-2/GR pathway in pigs, identify the Smad binding element (SBE) and miRNA binding site (miRBS). Pig preadipocyte cell lines will be established by immortalizing SV cells derived from Erhualian pigs. Mutant preadipocyte cell lines with SBE or miRBS knockout will then be constructed by using CRISPR/Cas9. The effect of MSTN/miR-124a-2/GR pathway on preadipocyte differentiation will be analyzed in vitro using both mutant cell lines in which the pathway is blocked by SBE or miRBS mutations. Mutant preadipocytes will then be marked with green fluorescence and injected into subcutaneous fat as well as muscle tissues to allow differentiation in vivo. Wild preadipocytes marked with red fluorescence will be used as control. With in vivo experiment, we will verify whether the interruption of MSTN/miR-124a-2/GR pathway could attenuate the inhibition of muscle on intramuscular adipocytes differentiation.
肌内脂肪含量是影响猪肉品质的关键因素,揭示肌内脂肪细胞的组织特异性调控机制对选育提高肌内脂肪含量具有重要意义。本项目重点解析了肌肉组织中MSTN/miR-124-3p/GR信号通路对肌内脂肪细胞的特异性抑制作用,证明肌肉组织分泌的MSTN通过促进脂肪细胞miR-124-3p表达,下调糖皮质激素受体GR水平,从而抑制肌内脂肪细胞分化。鉴定了通路中SBE1和miRBS两个关键位点,创制关键作用位点突变的基因编辑动物,从体外和在体水平证实了阻断MSTN/miR-124-3p/GR信号通路能够解除或减弱MSTN对脂肪细胞分化的抑制作用。同时发现miR-124-3p启动子区甲基化水平的差异导致MSTN/miR-124-3p/GR通路对皮下和内脏脂肪沉积具有不同的调控作用,揭示了体脂分布调控的一种新机制。进一步拓展了miR-124调控脂肪细胞分化的机制,解析了SESN3/SMAD3/miR-124/GR通路对脂肪细胞分化的调控。另外,本项目研究过程中,新发现两种影响肌内脂肪含量的内分泌调控机制,一是褪黑素Melatonin通过PKA和ERK1/2途径促进脂肪细胞中脂质水解和能量代谢水平,抑制肌内脂肪形成;二是鉴定了肌肉组织环境调控肌内脂肪细胞分化的一个新因子ACAT2,高水平的ACAT2通过胆固醇途径抑制肌内前体脂肪细胞分化。另外,新发现两个脂肪细胞分化的分子调控机制,即miR-32-5p通过靶向KLF3调控肌内与皮下脂肪差异沉积,miR-144通过靶向抑制FoxO1下调脂肪细胞分化负调控因子AdipoQ的表达,从而促进脂肪细胞分化。.本项目的研究从肌肉与脂肪细胞互作的角度,揭示了一种肌肉组织中脂肪细胞分化的组织特异性调控机制,发现了一种体脂分布调控的新机制,同时拓展了肌内脂肪的内分泌调控和分子调控机制,研究结果为生产中开发肌内脂肪含量分子选育技术和生理调控技术提供了理论基础。
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MiR-144-3p Targets FoxO1 to Reduce Its Regulation of Adiponectin and Promote Adipogenesis.
MiR-144-3p 靶向 FoxO1,减少其对脂联素的调节并促进脂肪生成
DOI:
10.3389/fgene.2020.603144
发表时间:
2020
期刊:
Frontiers in genetics
影响因子:
3.7
作者:
[Lin W, Tang Y, Zhao Y, Zhao J, Zhang L, Wei W, Chen J]
通讯作者:
Chen J
MiR-144 regulates adipogenesis by mediating formation of C/EBPa-FOXO1 protein complex
MiR-144 通过介导 C/EBPα-FOXO1 蛋白复合物的形成来调节脂肪生成
DOI:
10.1016/j.bbrc.2022.04.093
发表时间:
2022-05-04
期刊:
BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
影响因子:
3.1
作者:
[Lin, Weimin, Wen, Xianyu, Chen, Jie]
通讯作者:
Chen, Jie
ACAT2 Is a Novel Negative Regulator of Pig Intramuscular Preadipocytes Differentiation.
ACAT2 是猪肌内前脂肪细胞分化的新型负调节因子
DOI:
10.3390/biom12020237
发表时间:
2022-01-31
期刊:
Biomolecules
影响因子:
5.5
作者:
[Tian Y, Zhao Y, Yu W, Melak S, Niu Y, Wei W, Zhang L, Chen J]
通讯作者:
Chen J
SESN3 Inhibited SMAD3 to Relieve Its Suppression for MiR-124, Thus Regulating Pre-Adipocyte Adipogenesis.
SESN3 抑制 SMAD3 以解除其对 MiR-124 的抑制,从而调节前脂肪细胞脂肪生成
DOI:
10.3390/genes12121852
发表时间:
2021-11-23
期刊:
Genes
影响因子:
3.5
作者:
[Lin W, Zhao J, Yan M, Li X, Yang K, Wei W, Zhang L, Chen J]
通讯作者:
Chen J
Melatonin reduces intramuscular fat deposition by promoting lipolysis and increasing mitochondrial function
褪黑激素通过促进脂肪分解和增加线粒体功能来减少肌内脂肪沉积
DOI:
10.1194/jlr.m087619
发表时间:
2019-04-01
期刊:
JOURNAL OF LIPID RESEARCH
影响因子:
6.5
作者:
[Liu, Kaiqing, Yu, Wensai, Chen, Jie]
通讯作者:
Chen, Jie
共 8 条
CCL5/CCR5通路调控猪皮下脂肪细胞向肌肉迁移及其对肌内脂肪影响的机制研究
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批准号:32372853
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:陈杰
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依托单位:
OsCADT1负调控水稻硫酸盐/硒酸盐吸收同化的分子网络与作用机制
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:陈杰
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依托单位:
P160基因家族组织特异性调控猪肌内脂肪沉积的分子机制研究
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批准号:31272423
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:陈杰
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依托单位:
猪肌内前体脂肪细胞分化特异性调控基因的分离与功能研究
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批准号:30800780
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2008
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负责人:陈杰
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依托单位:
猪生长轴的发育规律及其营养调节
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批准号:39830290
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项目类别:重点项目
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资助金额:100.0万元
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批准年份:1998
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负责人:陈杰
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依托单位:
绍兴蛋鸭优良种质资源的研究与开发利用
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批准号:39770540
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:1997
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负责人:陈杰
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依托单位:
瘤胃中胃泌素样免疫活性物质对消化代谢的作用
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批准号:39570532
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项目类别:面上项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:1995
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负责人:陈杰
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依托单位:
饲料异黄酮对仔猪生长的影响及其机理研究
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批准号:39470528
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项目类别:面上项目
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资助金额:7.0万元
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批准年份:1994
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负责人:陈杰
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依托单位:
太湖猪(二花脸)多胎性机理的神经内分泌研究
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批准号:39170579
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项目类别:面上项目
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资助金额:3.3万元
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批准年份:1991
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负责人:陈杰
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依托单位:
国内基金
海外基金