microRNA-155在骨骼肌中的功能及機制研究.pdf

1、研究背景：骨骼肌是人體最大的組織，負責隨意運動的產生和姿勢的維持。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)及再生等生物學過程都需要有效而合理的調控。microRNA（miRNA）是一類長度約22個核苷酸序列的微小非編碼RNA，在動植物基因組里具有極其保守的基因序列。miRNA在轉錄后通過與目的mRNA的結合，促進mRNA的降解和/或抑制其翻譯，從而在轉錄后水平對目的基因發(fā)揮負調控的作用。近年來，通過運用基因敲除或轉基因技術對mi

2、RNA體內功能的研究，人們已經發(fā)現(xiàn)miRNA在骨骼肌的發(fā)育及病理生理等過程發(fā)揮著廣泛的調節(jié)作用。同時，miRNA在許多骨骼肌疾病中表達異常，但其中的功能和機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條件下的功能和機制，不僅有助于拓展骨骼肌的基礎生物學知識，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制目前并不清楚。
　　目的：本課題運用 miR-155基因敲除小鼠模型，從骨骼肌的發(fā)育及生理、骨骼肌干細胞（肌衛(wèi)星細胞）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機制。
　　方法：
　　1.以 miR-155基因敲除

4、型和野生型小鼠為實驗對象，通過組織切片，免疫組織化學染色，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驗對象，提取成體骨骼肌單根肌纖維，觀察骨骼肌肌衛(wèi)星細胞數(shù)量；提取及體外培養(yǎng)Primary myoblast，檢測其細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驗對象，構建心臟毒素誘導的骨骼肌

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技術提取骨骼肌再生過程中的巨噬細胞，觀察巨噬細胞的數(shù)量、類型及分布、以及相關炎癥細胞因子在骨骼肌再生修復過程中的變化差異；鑒定 miR-155直接調控的靶基因及相關信號通路，明確miR-155調控骨骼肌再生的分子機制。
　　結果：
　　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胞（肌衛(wèi)星細胞）數(shù)量、增殖及分化能力無明顯異常；
　　3.在心臟毒素誘導的骨骼肌急性損傷-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導致巨噬細胞的激活延遲、巨噬細胞的亞型以及細胞因子的表達失衡，最終延遲了炎癥反應過程；Socs1是miR-155直接作用的靶基因，miR-155通過調節(jié)Socs1/S