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近年来研究表明,胍基乙酸（Guanidinoacetic acid,GAA）作为一种内源性动物组织（包括肌肉和神经）的氨基酸衍生物,可以增强肌肉的生长性能。MicroRNA（miRNA）是一种十分保守的非蛋白编码RNA,可直接降解靶基因mRNA或抑制其翻译,在营养介导的肌细胞生成中,miRNA作为一种转录后调节因子起着关键的作用。然而GAA对肌源性分化和骨骼肌生长的影响以及miRNA在这个过程中潜在的调节机制尚未阐明。本研究利用不同浓度的GAA处理C2C12细胞,测定细胞增殖和分化过程中相关基因的表达水平,研究GAA对C2C12细胞增殖、分化和肌管生长的影响;利用small RNA-seq和qRT-PCR鉴定GAA处理组和对照组间差异表达的miRNA,将miR-133a-3p和miR-1a-3p作为GAA影响C2C12细胞功能的候选调控因子,进一步在细胞水平进行功能验证;利用生物信息学方法预测miR-133a-3p和miR-1a-3p的靶基因,通过双荧光素酶报告实验验证靶基因的准确性;利用不同浓度GAA饲喂小鼠,在活体水平对实验结果进行验证。本研究旨在探究GAA在肌肉发育过程中发挥作用的miRNA途径。研究结果如下:（1）GAA剂量越高,C2C12成肌细胞分化能力越强。C2C12细胞可以利用GAA增加细胞的肌酸浓度,GAA处理后的C2C12细胞增殖率减少,促进细胞增殖的CCND1和CDK4的表达水平下调,抑制细胞增殖的P21表达水平上调。与此同时,GAA处理促进了MyoD和MyoG基因的表达,增加了肌管融合率。GAA饲喂小鼠后,腓肠肌的MyHC的蛋白水平上调,腓肠肌横截面积增加。（2）GAA通过miRNA调节肌生成过程。small RNA测序（对照1、对照2、GAA处理1、GAA处理2）得到11.42M14.76M的原始reads,分析显示总共有8种miRNA（包括miR-133a-3p和miR-1a-3p）在GAA处理后出现差异表达;差异表达miRNA的靶基因功能富集分析显示,它们与细胞分化(469个基因,p=3.64×10-63)、Wnt信号通路(31个基因,p=1.15×10-4)、PI3K-Akt信号通路(63个基因,p=9.45×10-4)和AMPK信号通路（26个基因,p=0.012）相关。（3）GAA处理使miR-133a-3p和miR-1a-3p的表达量下调,从而促进肌肉的发育。GAA处理组的细胞肌管直径增加了40%,MyHC的蛋白表达水平升高,GAA饲喂小鼠后降低了小鼠腓肠肌中miR-133a-3p和miR-1a-3p的表达,MyHC蛋白水平提高。通过过表达/抑制表达miR133a-3p和miR-1a-3p,转染有miRNA抑制剂的细胞肌管直径明显增加,并且miR-133a-3p和miR-1a-3p抑制剂的共转染具有协同效应,qRT-PCR和蛋白质印迹法分析显示miRNA抑制剂转染的细胞肌管中MyHC蛋白表达水平显著增加（特别是miR-133a-3p和miR-1a-3p抑制剂共转染）。（4）miR-133a-3p和miR-1a-3p通过靶向Insr和EIF4E调节Akt/mTOR/S6K信号通路来影响肌肉生长。通过生物信息学分析和双荧光素酶报告实验证明Insr和EIF4E分别为miR-133a-3p和miR-1a-3p的靶基因,GAA处理或转染miRNA抑制剂后细胞水平的Akt/mTOR/S6K信号通路的磷酸化水平显著升高。综上所述,GAA通过miR-133a-3p和miR-1a-3p激活Akt/mTOR/S6K信号通路来促进成肌细胞的分化和骨骼肌的生长。