【摘 要】
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骨骼肌纤维类型的组成直接影响畜禽肉产量和品质,并且与肌肉的耐力及一些代谢疾病相关。染料木素作为一种来源广泛的植物雌激素,在动物体内具有类雌激素和抗氧化等作用,并已被证明可以调节骨骼肌的脂肪酸氧化和胰岛素敏感性。miRNAs是一类长度约为22nt的小非编码RNA,在动物体内一般通过结合m RNA的3’UTR抑制m RNA的翻译。本实验室的前期研究表明染料木素可以通过miRNA抑制肌管的融合,但是尚不
【基金项目】
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国家重点研发计划项目“高产种猪高效安全养殖技术应用与示范”（课题编号:2018YFD0501004）；
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骨骼肌纤维类型的组成直接影响畜禽肉产量和品质,并且与肌肉的耐力及一些代谢疾病相关。染料木素作为一种来源广泛的植物雌激素,在动物体内具有类雌激素和抗氧化等作用,并已被证明可以调节骨骼肌的脂肪酸氧化和胰岛素敏感性。miRNAs是一类长度约为22nt的小非编码RNA,在动物体内一般通过结合m RNA的3’UTR抑制m RNA的翻译。本实验室的前期研究表明染料木素可以通过miRNA抑制肌管的融合,但是尚不清楚染料木素是否能通过这一机制调节骨骼肌纤维类型。因此本研究以小鼠和C2C12成肌细胞为模型,对其进行染料木素的添加处理,并利用q PCR及免疫荧光染色等技术探究染料木素对肌纤维类型转化和肌肉代谢的影响及其表观遗传调控机制。主要的研究结果如下:（1）以每千克体重每天10mg的剂量在饲料中添加染料木素不会影响小鼠的脏器指数及血液生理生化指标（p>0.05）。（2）饲料中添加染料木素显著地提高了小鼠的肌肉比例（p<0.05）,促进了肌肉中成肌相关基因（Myo D,Myo G和Myf5）的表达（p<0.05）。并且,肌纤维的直径显著增加。（3）饲料中添加染料木素显著地提高了小鼠的耐力（p<0.05）,改变了小鼠腿部肌肉的颜色,表现为a值显著增加和L值显著降低（p<0.05）;并且显著地提升了小鼠胫骨前肌中慢肌纤维比例及慢肌相关基因（MYHC I,MYHC IIa,MYHC IIx,Tnnc1和Tnni1）的表达（p<0.05）。（4）10μM/L的染料木素促进了C2C12细胞的分化和慢肌纤维的形成,显著地促进了MYHC I,Tnnc1和Tnnc2的表达（p<0.05）,且极显著地提升MYHC IIa,MYHC IIx和Tnni1的表达水平（p<0.01）;荧光染色和RT-PCR证明染料木素还显著地促进了C2C12细胞中与线粒体生成和代谢相关基因（ATP6,ATP8,SIRT1,PGC1α和t FAM）的表达（p<0.05）。（5）在小鼠活体模型上和C2C12细胞中,染料木素均显著地抑制了miR-222的表达（p<0.05）。在C2C12成肌细胞中,miR-222显著地抑制了MYHC I,MYHC IIa,MYHC IIx,Tnnc1和Tnni1的表达,显著地促进了MYHC IIb和Tnnc2的表达（p<0.05）;MYHC I免疫荧光染色表明miR-222显著地抑制了慢肌纤维生成（p<0.05）;线粒体染色和RT-PCR证明miR-222显著地抑制了C2C12细胞线粒体生成和代谢相关基因（ATP6,ATP8,SIRT1,PGC1α和t FAM）的表达（p<0.05）。（6）在小鼠肌肉中,miR-222与PGC1αm RNA的表达量存在极显著的负相关（p<0.01）;RT-PCR和Western Blotting检测证明miR-222抑制了PGC1αm RNA和蛋白水平的表达（p<0.05）;双荧光素酶报告系统的结果表明miR-222可以直接靶向PGC1α。综上所述,染料木素可能通过调节miR-222及其靶基因的表达而影响骨骼肌肌纤维的组成和代谢。染料木素可作为一种天然拮抗剂抑制miR-222的表达。因此,染料木素可以作为改善畜禽肉产量和品质的一种潜在添加物。
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