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湖羊(Ovis Aries)是我国太湖流域著名的绵羊品种之一,具有肉用价值高、皮毛观赏性好,繁殖力强等多种优势,但胴体瘦肉率低、后期生长发育速度缓慢等问题严重影响了其肉用价值,因此迫切需要深入研究调控湖羊肌肉生长和分化的基因,培育肉用型新品系。前期研究已初步证实,去泛素化酶(USPs)家族参与小鼠肌卫星细胞分化,但目前尚未有研究证实该基因参与调控湖羊肌卫星细胞分化的过程。USPs是家族成员最多、结构差异最大的去泛素化酶亚家族,不同USP因子参与的信号通路也不尽相同,目前许多分化过程都可被USPs家族因子所调控。USP8是USP家族成员之一,它参与了真核细胞中重要的蛋白质降解途径之泛素-蛋白酶体途径,该途径主要通过对底物蛋白去泛素化来调控蛋白质的寿命,进而调控许多生物学功能包括细胞周期、细胞分化、细胞免疫及细胞凋亡。
本试验探究了USP8在湖羊肌卫星细胞分化阶段的表达模式,观察了湖羊肌卫星细胞在不同分化阶段的形态变化,同时检测了分化0d至5d期间USP8在mRNA以及蛋白层面的表达水平,结果显示USP8的表达量在肌卫星细胞分化的第2天和第3天显著上升,这表明其可能参与肌生成过程。为进一步探究USP8在肌生成过程中的作用,通过RNA干扰手段抑制了肌卫星细胞中USP8的表达,2d后在mRNA和蛋白水平检测USP8的敲降效率。结果显示与阴性对照相比,在mRNA和蛋白水平USP8的表达量均受到显著抑制。同时,通过早期肌源性分化标志基因MyoG的免疫荧光化学分析,发现MyoG阳性细胞的表达量在USP8干扰组显著上升,这表明USP8对肌卫星细胞的早期分化过程有抑制作用。然而,晚期肌源性分化的标志因子Desmin的免疫荧光化学分析显示,其融合指数在对照组与实验组中无显著差异,这表明USP8可能不参与调控肌卫星细胞的晚期分化过程。此外,通过对RNA干扰后肌生成标志基因表达水平的进一步探究,结果显示MyoG和Pax7的表达量显著上调,这说明USP8可能是通过调节Pax7的表达量来调控肌卫星细胞的早期分化过程。在细胞内转染siRNA,并在生长培养基内培养2d后可检测到其抑制肌卫星细胞增殖,这也从侧面验证了USP8的mRNA表达量与湖羊的肌纤维密度呈线性相关。
本研究首次证实了USP8在哺乳动物肌卫星细胞分化早期及增值过程中的抑制作用,研究结果可为进一步解析USPs-STAM复合物对肌卫星细胞分化的影响以及湖羊新品种选育提供理论依据。
本试验探究了USP8在湖羊肌卫星细胞分化阶段的表达模式,观察了湖羊肌卫星细胞在不同分化阶段的形态变化,同时检测了分化0d至5d期间USP8在mRNA以及蛋白层面的表达水平,结果显示USP8的表达量在肌卫星细胞分化的第2天和第3天显著上升,这表明其可能参与肌生成过程。为进一步探究USP8在肌生成过程中的作用,通过RNA干扰手段抑制了肌卫星细胞中USP8的表达,2d后在mRNA和蛋白水平检测USP8的敲降效率。结果显示与阴性对照相比,在mRNA和蛋白水平USP8的表达量均受到显著抑制。同时,通过早期肌源性分化标志基因MyoG的免疫荧光化学分析,发现MyoG阳性细胞的表达量在USP8干扰组显著上升,这表明USP8对肌卫星细胞的早期分化过程有抑制作用。然而,晚期肌源性分化的标志因子Desmin的免疫荧光化学分析显示,其融合指数在对照组与实验组中无显著差异,这表明USP8可能不参与调控肌卫星细胞的晚期分化过程。此外,通过对RNA干扰后肌生成标志基因表达水平的进一步探究,结果显示MyoG和Pax7的表达量显著上调,这说明USP8可能是通过调节Pax7的表达量来调控肌卫星细胞的早期分化过程。在细胞内转染siRNA,并在生长培养基内培养2d后可检测到其抑制肌卫星细胞增殖,这也从侧面验证了USP8的mRNA表达量与湖羊的肌纤维密度呈线性相关。
本研究首次证实了USP8在哺乳动物肌卫星细胞分化早期及增值过程中的抑制作用,研究结果可为进一步解析USPs-STAM复合物对肌卫星细胞分化的影响以及湖羊新品种选育提供理论依据。