藏绵羊KLF7和Smad3基因表达特征分析及其过表达对前脂肪细胞增殖分化的影响

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yishuiji111
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动物体内脂肪组织影响其健康状况,饲料利用率和产品品质等生产性能。脂肪细胞是构成脂肪组织的基本功能单位。脂肪沉积包括脂肪细胞的增殖、分化和凋亡过程,涉及众多基因和转录因子等调控。Krüppel样因子7(Krüppel-like factor 7,KLF7)和母亲DPP同源物3(drosophila mothers against decapentaplegic protein 3,Smad3)基因分别属于Smads和KLFs家族,参与动物脂质代谢调控。目前有关藏绵羊脂肪组织沉积规律的研究较少。本研究以藏绵羊为对象,在分离培养前脂肪细胞的基础上,应用q RT-PCR技术测定KLF7和Smad3基因在各类组织和不同分化时期脂肪细胞中的表达水平;构建pc DNA3.1-KLF7和pc DNA3.1-Smad3过表达载体,探究过表达KLF7和Smad3基因对藏绵羊前脂肪细胞增殖分化及过表达Smad3基因对Smads、转化生长因子β(Transforming growth factor-beta,TGF-β)和KLFs家族部分成员的影响。主要研究结果如下:1.KLF7和Smad3基因在藏绵羊大脑、皮下脂肪、肾脏等组织中均有表达,且KLF7在大脑中的表达量相对较高,其次为皮下脂肪;Smad3在大脑中表达相对较高,其次为背最长肌。2.藏绵羊脂肪细胞分化后KLF7和Smad3基因表达量显著高于分化前(P<0.05),且KLF7基因在分化第2天表达量相对较高,Smad3基因在分化第8天表达量较高。3.藏绵羊前脂肪细胞过表达KLF7基因显著抑制增殖标志基因细胞周期蛋白依赖性激酶4(Cyclin-dependent kinase 4,CDK4)、细胞周期蛋白B1(Cyclin B1,CCNB1)和D1(Cyclin D1,CCND1)的表达水平(P<0.05或P<0.01),降低前脂肪细胞活力(P<0.01)及EdU阳性细胞数量(P<0.01)。过表达Smad3基因极显著促进增殖标志基因细胞周期蛋白依赖性激酶2(Cyclin-dependent kinase 2,CDK2)、Cyclin B1、Cyclin D1和增殖细胞核抗原(Proliferating Cell Nuclear Antigen,PCNA)的表达水平(P<0.01),以及前脂肪细胞活力(P<0.01)和EdU阳性细胞数量(P<0.01)。表明过表达KLF7基因可抑制前脂肪细胞增殖,而过表达Smad3基因促进前脂肪细胞增殖。4.过表达KLF7和Smad3基因分别显著下调分化标志基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARγ)、葡萄糖转运蛋白4(Glucose transporter type 4,Glut4)、超长链脂肪酸延伸酶家族成员6(E-longase of very long chain fatty acids family member 6,ELOVL6)、脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FASN)和固醇调控元件结合转录因子1(Sterol regulatory element binding transcription factor 1,SREBF1)的表达量(P<0.05或P<0.01),显著抑制脂滴生成(P<0.01)。表明过表达KLF7和Smad3基因抑制藏绵羊前脂肪细胞分化。5.前脂肪细胞过表达Smad3基因抑制Smads、TGF-β和KLFs家族部分成员的表达(P<0.01)。综上可知KLF7和Smad3基因在藏绵羊各组织中均表达,且大脑表达量相对较高,分化后的脂肪细胞表达量显著高于分化前;过表达KLF7基因抑制藏绵羊前脂肪细胞增殖和分化;过表达Smad3基因抑制藏绵羊前脂肪细胞分化但能促进其增殖,且下调Smads、TGF-β和KLFs家族部分成员表达。研究结果为解析藏绵羊脂肪沉积的分子调控机制提供基础数据。
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