microRNA-378的细胞间通讯及其对猪生前骨骼肌生长波的调控

最近研究发现microRNA可以在细胞间运动，是细胞间通讯一种新的信号分子。申请者前期研究发现microRNA-378在猪血清和出生前的骨骼肌中丰富表达，并在发育过程中呈规律性的波浪式表达，而在出生后表达微弱。本项目拟利用荧光定量PCR、Northern Blot、WesternBlot、细胞转染、过表达、敲低表达、组织切片和扫描电镜、显微注射和体细胞克隆转基因等技术，从分子、细胞和个体水平研究miR-378对骨骼肌生长发育的调控作用，综合荧光素酶报告、降解组测序和miRNA-靶基因表达相关分析等策略，从mRNA和蛋白水平确定miR-378对靶基因及其通路的调节。分离运载microRNA的外泌体（exosome）和Microvesicle（MV），分析miRNA-378的细胞间通讯和信息传递途径。对miRNA编辑与胚胎生长发育进行关联分析，以确定其遗传效应。

本课题通过猪骨骼肌组织miR-seq发现在猪的肌肉组织中特异性高表达的miRNA基因miR-378，通过对小鼠成肌细胞模型中miR-378基因功能的研究我们发现miR-378能促进成肌细胞的分化。随着实验的更深一步研究我们对miR-378与肌肉代谢做了初步探索，发现miR-378参与调节肌肉的代谢。.小鼠miR-378的组织表达谱qPCR结果表明，mmu-miR-378在骨骼肌中的表达量较高；随后依次分离小鼠的腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、趾长伸肌和股四头肌，发现富含酵解型肌纤维的胫骨前肌、趾长伸肌和股四头肌组织中miR-378的表达量最为丰富，推测miR-378可能参与酵解型纤维的形成及代谢。首先，通过肌肉组织酸性ATPase酶异染色发现miR-378敲除的小鼠的股四头肌和腓肠肌组织中酵解型纤维所占面积百分比增加，其中腓肠肌组织中增加量极显著（p＜0.001）；并通过生化指标检测发现血清中与肌肉组织糖酵解相关的乳酸脱氢酶、肌酸激酶和肌酸激酶同工酶的含量上升。其次，通过miRNA-靶标mRNA免疫沉淀发现miR-378能显著富集Rora，并对其进行了验证。由于Rora是和基因转录相关转录启动因子和辅因子，故推测miR-378通过调节Rora的翻译进而影响酵解型肌肉组织的形成和代谢。