miR-23a和miR-27b對C2C12細胞線粒體拷貝數(shù)和肌纖維組成類型的影響.pdf

1、miRNAs是一類長約22nt的非編碼小RNA，可與靶基因3'-UTR區(qū)結合形成二聚體從而抑制靶基因的翻譯或者直接降解靶mRNA，實現(xiàn)調控靶基因的表達的生物學功能。研究發(fā)現(xiàn)miRNA調控基因組30％以上的基因表達，參與細胞的增殖、分化以及凋亡等生物學過程。線粒體是細胞的能量加工廠，其拷貝數(shù)的多少決定了細胞能量代謝的水平，不同類型的細胞因其能量需求的差異使得線粒體含量有所不同。肌纖維的異質性與不同肌纖維類型之間的能量代謝差異密切相關，在慢

2、肌中線粒體含量較高，主要進行有氧呼吸;而在快肌纖維中因其線粒體含量較低，主要進行無氧呼吸。在肉質研究中，慢肌纖維因其較高的線粒體含量和低的糖元濃度，而具有較低的糖酵解潛力，從而使慢肌纖維含量高的肌肉具有更好的肉質。
　　本研究利用C2C12細胞，探究miR-23a和miR-27b對細胞線粒體拷貝數(shù)的影響，繼而研究線粒體拷貝數(shù)變化引起的細胞能量代謝差異對成肌細胞分化和肌纖維類型組成的影響，結果如下:
　　1.在Lipofect

3、amine2000和mimic（或inhibitor）濃度分別為1.56μl/cm2和150nM時，C2C12細胞的轉染效率達到最高，為43％。
　　2.通過雙熒光素酶報告系統(tǒng)證實了Mef2c是miR-23a的靶基因和Foxj3是miR-27b的靶基因。并在Mef2c的3'-UTR區(qū)鑒定了兩個與miR-23a的作用位點。當同時高表達miR-23a和miR-27b時，Mef2c的表達水平極顯著地下降7.14倍(p＜0.01)。高表達

4、miR-27b時，F(xiàn)oxj3的表達水平極顯著地下降9.09倍(p＜0.01)。
　　3.通過miR-23a和miR-27b在C2C12細胞中的高表達試驗發(fā)現(xiàn)，兩者都能顯著地降低線粒體拷貝數(shù)(p＜0.05)。
　　4.miR-23a和miR-27b通過降低線粒體拷貝數(shù)，也能極顯著地降低線粒體中F0F1-ATP合成酶相關基因（如ATP6、ATP8、ATP12、TMEM70）的表達(p＜0.01)，同時能量代謝水平標記基因AMPK

5、的表達量也顯著降低。表明miR-23a和miR-27b可以顯著地降低細胞的能量代謝水平(p＜0.05)。
　　5.線粒體拷貝數(shù)的降低能顯著地抑制C2C12細胞的成肌分化，使得肌管形成受阻，失去規(guī)則的方向性。
　　6.miR-23a和miR-27b都能抑制四種類型肌纖維的合成，使慢肌的表達水平降低3.04-4.37倍(p＜0.01);而快肌纖維的表達僅下降1.00-1.52倍(p＜0.05)。從而極顯著地降低了肌管肌纖維中的慢