PPAR因子介导的鸡肌内脂肪形成的信号传导机制研究

The content of intramuscular fat (IMF) is one of determinants of meat quality, influencingthe tenderness, juicinessand flavor of meat. However, reports on molecular mechanism on IMF deposition in poultry are limited. The peroxisome proliferator-activated receptorγ (PPARγ) has been proved to be an important transcriptional factor regulating IMF deposition in our previous studies, in which mRNA expression profiles and regulatory factors of IMF in breast muscle from two breeds at different developmental stages were analyzed and compared. In this study, key genes and pathways mediated by PPAR and affecting IMF deposition will be identified by transcriptomics and proteomics studies in both cell and tissues levels. The main research emphases: ① the function of PPARγwill be verified using gene silencing and over-expression technology in cells;②the association of the MAPK and Wnt signal pathway with PPAR will be study through stimulating or inhibiting targetgene expression in cells; ③the downstream genes that is control by PPAR γwill be identified using chromatin immunoprecipitation and sequencing (ChIP-Seq) techniquein muscle and fat tissues. Taken together, the upstream and downstream signal pathwaysfor IMF deposition will be identified in this study. The molecularmechanism underlying IMF deposition will be deciphered and molecular genetic basis of chicken meat quality will be supplied.

肌内脂肪含量是肌肉品质的主要指标，影响肌肉的嫩度、风味和多汁性等品质特征，但有关肌内脂肪沉积的分子调控机制在家禽研究中还鲜有报道。本研究是在前期构建出中外鸡种不同日龄胸肌组织cDNA表达谱及调控网络的基础上，以过氧化物酶增殖体激活受体γ（PPARγ）因子为IMF形成调控通路的重要节点，通过转录组学、蛋白组学等方法，分别在细胞和组织水平对IMF形成的信号通路和关键基因进行验证和鉴定。内容重点围绕：①利用基因沉默和过表达技术开展对PPARγ因子的功能的鉴定；②利用细胞水平特异性抑制/刺激基因表达方法，研究MAPK、Wnt信号通路与PPARγ调控作用的关联；③利用染色质免疫共沉淀测序技术，对肌肉和脂肪组织中PPARγ因子直接调控的下游靶基因的进行鉴定，项目将最终鉴定出在肌内脂肪形成过程中以PPARγ为核心的上下游信号通路，以期深入揭示肉鸡肌内脂肪沉积机理，为肉鸡肌肉品质遗传改良奠定理论

肌内脂肪 (IMF) 含量是肌肉品质的主要指标，有关其分子调控机制是本领域研究的热点和难点。本研究按照任务书规定，完成了既定研究目标。首先获得了脂肪在肉鸡不同发育阶段、不同部位的沉积规律，并检测了脂类代谢关键转录因子 PPARγ 及其相关联的共 5 个转录因子的时空表达特性。得出 PPARγ 和C/EBPα 协同作用，在胸肌和腿肌肌内脂肪沉积中发挥重要作用；其次为研究脂肪沉积的表观调控机制，本研究利用叶酸做为一碳单位(甲基)补充，检测不同水平叶酸处理对前脂肪细胞增殖、分化的影响，并检测其对 PPARγ 和 C/EBPα 等脂代谢关键因子的 mRNA 表达及甲基化影响。结果表明，不同程度的叶酸添加均可以显著促进 DNA 甲基化转移酶 DNMT1 的表达，并呈现剂量效应；与无叶酸(甲基)添加组比较，添加组可显著促进前体脂肪细胞增殖；抑制细胞分化；综合基因表达和甲基化检测结果可得出调控脂代谢的表观调控机制为，甲基额外补充可增加 C/EBPα 基因的甲基化，进而导致 C/EBPα 的表达下调，与其互作的 PPARγ 的表达也相应下调，最终抑制前脂肪细胞分化、影响脂肪沉积能力。这为进一步肌内脂肪分子调控机制研究奠定良好的基础。