猪垂体生长激素调控相关miRNA的功能鉴定与分析

Porcine pituitary gland is a key physiological endocrine gland. GH secreted by pituitary gland plays a key role in regulation of porcine growth,development and metabolism.miRNA has been proved to be crucial in regulation of cell important processes.Up to now, miRNAs related to GH regulation remaines unclear. Thus,it is a interesting point to explore miRNA involved in GH regulation. In our finished study,we found three new miRNAs expressed in porcine pituitary gland revealed via Solexa sequencing which are not reported in any spices, and 5 more miRNA which are most possibolly related to GH regulation. In this research, we plan to take the 8 miRNAs above as candidates, and to explore their function and mechanism in GH regulation, via bioinformatical, miRNA molecular and trangenic ways. The networks among miRNAs and/or between miRNAs and GH regulators are also concerned.This research will add new and valuble information to undstand new machenism of GH regulation, as well as mechenism of regulation of porcine growth, development and metabolism.

猪垂体是重要的内分泌器官，其分泌的GH是生长轴中的关键要素，与猪的生长、发育及代谢有着密切的关系。miRNA是近年来发现的重要调控分子，已证明几乎参与了各种生命活动的调控过程。与GH调控相关的miRNA分子还没有报道，因此，揭示参与GH调控的miRNA及其作用机制具有重要的学术意义。本课题组前期的研究在猪垂体中发现了三种新的miRNAs，并发现了5种可能与GH调控相关的miRNAs。初步的生物信息学分析都显示它们可能与GH的调控有关。本项目拟以上述8种miRNA为候选，采用生物信息学、miRNA分子生物学及转基因动物的方法，力争从分子水平、细胞水平和整体水平来阐明与GH调控相关的miRNA作用及机制，以及各种相关分子的网络调控关系。研究的结果将会揭示参与GH调控的miRNA分子及其作用机制，为丰富GH调控的分子机理，乃至深入理解猪的生长、发育及代谢调控提供新的学术资料。

猪垂体是重要的内分泌器官，其分泌的GH是生长轴中的关键要素，与猪的生长、发育及代谢有着密切的关系。miRNA是近年来发现的重要调控分子，已证明几乎参与了各种生命活动的调控过程。与GH调控相关的miRNA分子还没有报道，因此，揭示参与GH调控的miRNA及其作用机制具有重要的学术意义。.本研究首先利用转录组、miRNA芯片技术分析不同品种猪腺垂体mRNA和miRNA表达谱，并探索GnRH促进FSH分泌的过程及miRNA在其中的作用机制；接着比较了不同年龄阶段巴马香猪和SD大鼠生长相关分子随年龄变化规律，利用芯片技术进行不同年龄段SD大鼠垂体miRNA表达谱分析，筛选差异表达miRNA并进行靶基因预测和pathway分析；然后对筛选的miRNAs进行功能研究，探索其对GH的调控作用与机制；最后还探索了营养物质都垂体miRNA表达的影响。主要研究结果表明：1、巴马香猪、长白猪和藏猪的miRNA和mRNA均有差异表达且具有较高的负相关性，提示miRNA与mRNA之间形成复杂的分子网路共同参与调控垂体功能， 100nM GnRH促进FSH的分泌及FSHβ mRNA 表达且miR-320和miR-361-3p可直接靶向FSHβ； 2、在大鼠垂体组织中共检测到411个miRNA表达 ，其中miR-7a-5p, miR-709, miR-375-3p是大鼠垂体最高表达的3个miRNA； 3、在不同年龄阶段的大鼠垂体中，miRNA表达存在显著差异。靶基因预测及通路分析结果显示：差异表达的miRNAs参与了多达511条信号通路，其中14条与垂体功能相关的通路可能介导了miRNAs的在垂体中的功能；4、 miR-141-3p可能通过靶向SOCS7抑制CREB表达与活性来介导对GH的调节，miR-7a-5p, miR-709, miR-375-3p参与了垂体GH的表达调节，ABHD8、MKNK2可能是介导miR-7a-5p作用的靶；5、视黄酸能够促进垂体GH1 mRNA表达同时抑制miR-141-3p，miR-375-3p，miR-7a-5p和miR-709。.本研究的结果揭示参与GH调控的miRNA分子及其作用机制，为丰富GH调控的分子机理，乃至深入理解猪的生长、发育及代谢调控提供新的学术资料。.