microRNA-155在骨骼肌中的功能及機(jī)制研究.pdf

1、研究背景：骨骼肌是人體最大的組織，負(fù)責(zé)隨意運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生和姿勢的維持。骨骼肌在人體中發(fā)揮著重要的功能，其發(fā)育、生理穩(wěn)態(tài)及再生等生物學(xué)過程都需要有效而合理的調(diào)控。microRNA（miRNA）是一類長度約22個(gè)核苷酸序列的微小非編碼RNA，在動(dòng)植物基因組里具有極其保守的基因序列。miRNA在轉(zhuǎn)錄后通過與目的mRNA的結(jié)合，促進(jìn)mRNA的降解和/或抑制其翻譯，從而在轉(zhuǎn)錄后水平對目的基因發(fā)揮負(fù)調(diào)控的作用。近年來，通過運(yùn)用基因敲除或轉(zhuǎn)基因技術(shù)對mi

2、RNA體內(nèi)功能的研究，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)miRNA在骨骼肌的發(fā)育及病理生理等過程發(fā)揮著廣泛的調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，miRNA在許多骨骼肌疾病中表達(dá)異常，但其中的功能和機(jī)制仍然沒有完全弄清楚。因此，系統(tǒng)研究miRNA在骨骼肌生理及病理?xiàng)l件下的功能和機(jī)制，不僅有助于拓展骨骼肌的基礎(chǔ)生物學(xué)知識(shí)，也有利于為骨骼肌疾病的治療提供新的研究方向。miRNA-155（miR-155）是產(chǎn)生于B-cell Integration Cluster(BIC)基因的miR

3、NA，是最早使用基因敲除模型來研究其體內(nèi)功能的miRNA之一。miR-155在免疫系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)及腫瘤等病理生理過程發(fā)揮重要作用，但 miR-155在骨骼肌中的功能和機(jī)制目前并不清楚。
　　目的：本課題運(yùn)用 miR-155基因敲除小鼠模型，從骨骼肌的發(fā)育及生理、骨骼肌干細(xì)胞（肌衛(wèi)星細(xì)胞）和骨骼肌的再生等三方面，系統(tǒng)研究miR-155在骨骼肌中的功能和相關(guān)機(jī)制。
　　方法：
　　1.以 miR-155基因敲除

4、型和野生型小鼠為實(shí)驗(yàn)對象，通過組織切片，免疫組織化學(xué)染色，RT-qPCR等方法，觀察在正常生理情況下基因敲除miR-155對骨骼肌發(fā)育及生理穩(wěn)態(tài)的影響；
　　2.以miR-155基因敲除型和野生型小鼠為實(shí)驗(yàn)對象，提取成體骨骼肌單根肌纖維，觀察骨骼肌肌衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)量；提取及體外培養(yǎng)Primary myoblast，檢測其細(xì)胞增殖及成肌分化的能力；
　　3.以miR-155基因敲除型和野生型小鼠為實(shí)驗(yàn)對象，構(gòu)建心臟毒素誘導(dǎo)的骨骼肌

5、急性損傷模型，觀察基因敲除 miR-155對骨骼肌再生的影響；使用MACS及FACS技術(shù)提取骨骼肌再生過程中的巨噬細(xì)胞，觀察巨噬細(xì)胞的數(shù)量、類型及分布、以及相關(guān)炎癥細(xì)胞因子在骨骼肌再生修復(fù)過程中的變化差異；鑒定 miR-155直接調(diào)控的靶基因及相關(guān)信號通路，明確miR-155調(diào)控骨骼肌再生的分子機(jī)制。
　　結(jié)果：
　　1.在正常的生理狀態(tài)下，miR-155基因敲除小鼠的骨骼肌發(fā)育正常，骨骼肌形態(tài)、肌纖維大小及分布、肌纖維類型

6、無明顯異常；
　　2.在正常的生理狀態(tài)下，miR-155基因敲除小鼠的骨骼肌干細(xì)胞（肌衛(wèi)星細(xì)胞）數(shù)量、增殖及分化能力無明顯異常；
　　3.在心臟毒素誘導(dǎo)的骨骼肌急性損傷-再生模型中，miR-155基因敲除小鼠的骨骼肌再生較野生型明顯延遲；基因敲除 miR-155導(dǎo)致巨噬細(xì)胞的激活延遲、巨噬細(xì)胞的亞型以及細(xì)胞因子的表達(dá)失衡，最終延遲了炎癥反應(yīng)過程；Socs1是miR-155直接作用的靶基因，miR-155通過調(diào)節(jié)Socs1/S