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miRNAs是一类长约22nt的非编码小RNA,可与靶基因3’-UTR区结合形成二聚体从而抑制靶基因的翻译或者直接降解靶mRNA,实现调控靶基因的表达的生物学功能。研究发现miRNA调控基因组30%以上的基因表达,参与细胞的增殖、分化以及凋亡等生物学过程。线粒体是细胞的能量加工厂,其拷贝数的多少决定了细胞能量代谢的水平,不同类型的细胞因其能量需求的差异使得线粒体含量有所不同。肌纤维的异质性与不同肌纤维类型之间的能量代谢差异密切相关,在慢肌中线粒体含量较高,主要进行有氧呼吸;而在快肌纤维中因其线粒体含量较低,主要进行无氧呼吸。在肉质研究中,慢肌纤维因其较高的线粒体含量和低的糖元浓度,而具有较低的糖酵解潜力,从而使慢肌纤维含量高的肌肉具有更好的肉质。本研究利用C2C12细胞,探究miR-23a和miR-27b对细胞线粒体拷贝数的影响,继而研究线粒体拷贝数变化引起的细胞能量代谢差异对成肌细胞分化和肌纤维类型组成的影响,结果如下:1.在Lipofectamine 2000和mimic(或inhibitor)浓度分别为1 .56μl/cm2和150nM时,C2C12细胞的转染效率达到最高,为43%。2.通过双荧光素酶报告系统证实了Mef2c是miR-23a的靶基因和Foxj3是miR-27b的靶基因。并在Mef2c的3’-UTR区鉴定了两个与miR-23a的作用位点。当同时高表达miR-23a和miR-27b时,Mef2c的表达水平极显著地下降7.14倍(p<0.01)。高表达miR-27b时,Foxj3的表达水平极显著地下降9.09倍(p<0.01)。3.通过miR-23a和miR-27b在C2C12细胞中的高表达试验发现,两者都能显著地降低线粒体拷贝数(p<0.05)。4. miR-23a和miR-27b通过降低线粒体拷贝数,也能极显著地降低线粒体中F0F1-ATP合成酶相关基因(如ATP6、ATP8、ATP12、TMEM70)的表达(p<0.01),同时能量代谢水平标记基因AMPK的表达量也显著降低。表明miR-23a和miR-27b可以显著地降低细胞的能量代谢水平(p<0.05)。5.线粒体拷贝数的降低能显著地抑制C2C12细胞的成肌分化,使得肌管形成受阻,失去规则的方向性。6. miR-23a和miR-27b都能抑制四种类型肌纤维的合成,使慢肌的表达水平降低3.04-4.37倍(p<0.01);而快肌纤维的表达仅下降1.00-1.52倍(p<0.05)。从而极显著地降低了肌管肌纤维中的慢肌比例(p<0.01)以上结果表明在C2C12细胞中,由miRNA调控引起的线粒体拷贝数的变化,有可能通过改变成肌细胞的能量代谢水平来影响成肌分化和肌纤维类型的组成,这为表观遗传调控肌纤维类型的研究提供了基础数据,也为肉质研究开辟了新的研究方向。