干扰和过表达CHRNG对牛成肌细胞增殖分化的影响

作     者：毛晓宇 杜嘉伟 汤嘉玉 潘金海 蒋蕾 孙小磊 昝林森 王洪宝 MAO Xiaoyu;DU Jiawei;TANG Jiayu;PAN Jinhai;JIANG Lei;SUN Xiaolei;ZAN Linsen;WANG Hongbao

作者机构：西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100 西北农林科技大学国家肉牛改良中心杨凌712100 

出 版 物：《畜牧兽医学报》 (ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA)

年 卷 期：2024年第55卷第10期

页      面：4360-4376页

核心收录：

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 090501[农学-动物遗传育种与繁殖] 

基　　金：陕西省科技计划项目-重点研发计划项目(2022GD-TSLD-46-0104) 杨凌示范区青年育种专家培育支持计划 2023年陕西省畜禽种业发展项目 

主　　题：CHRNG基因 增殖和分化 成肌细胞 RNA-Seq 

摘      要：旨在研究CHRNG基因对牛成肌细胞增殖分化的影响及其潜在的分子作用途径。本研究从健康3日龄秦川牛背最长肌和后腿肌中分离到成肌细胞,利用腺病毒在秦川牛成肌细胞中过表达及干扰CHRNG基因,分为干扰组(sh-CHRNG)、干扰对照组(sh-NC)、过表达组(OE-CHRNG)、过表达对照组(OE-NC),每组3个重复,采用CCK-8、EdU、qRT-PCR、Western blot、免疫荧光染色等方法分别检测了干扰及过表达CHRNG基因对牛成肌细胞增殖分化的作用;通过RNA-Seq进一步筛选差异基因,富集信号通路。结果表明,过表达及干扰CHRNG均显著下调了细胞周期因子PCNA、CCNB1、CCND2的表达(P0.01),显著上调了CDKN1A的表达(P0.01),减少了发生增殖的细胞数量(CCK-8,P0.01)且减少了处于S复制期的阳性细胞比例(EdU)。在牛成肌细胞上过表达和干扰CHRNG并诱导分化后D2、4、6进行形态学观察和免疫荧光染色,结果表明干扰和过表达CHRNG抑制牛成肌细胞的分化和肌管形成。qRT-PCR和Western blot结果表明,过表达及干扰CHRNG下调了MYOD1、MYOG、MYH3基因mRNA和蛋白水平的表达(P0.01)。通过RNA-Seq测序分析发现,过表达CHRNG筛选到的差异基因主要富集在内质网蛋白质加工、IL-17、甲状腺激素合成、PPAR、PI3K-Akt等信号通路,KEGG分析富集的前20条通路中有10条通路与细胞分化相关;干扰CHRNG筛选到的差异基因主要富集在轴突导向、MAPK、PI3K-Akt等信号通路,KEGG分析富集的前20条通路中有8条通路与细胞分化相关。本研究结果表明,过表达和干扰CHRNG基因均能抑制牛成肌细胞的增殖和分化,且过表达和干扰CHRNG引起的差异基因所富集的通路大多与细胞分化相关。