肌肉细胞因子——白介素15对猪肌内脂肪细胞成脂的调控及其机制研究

肌内脂肪含量是影响猪肉品质的一个重要因素，但是调控肌内脂肪沉积的相关机制目前仍不清楚。以往的研究多以肌内脂肪为关注对象，却忽视了肌内脂肪与骨骼肌相互依存的关系，而骨骼肌本身也是分泌器官之一，骨骼肌能分泌肌肉细胞因子（myokines），其中的白介素15（IL-15）在调节机体肌肉:脂肪的组成中发挥作用。本研究基于IL-15参与调节猪肌内脂肪沉积的科学假设，构建猪肌细胞与肌内脂肪细胞的transwell共培养模型，模拟生理状态下骨骼肌对肌内脂肪的直接作用，并以背部皮下脂肪细胞作为平行对照，结合细胞内信号通路研究以及蛋白组学分析技术，深入探讨IL-15对猪肌内脂肪细胞成脂的影响以及与皮下脂肪细胞的差异，这有助于揭示骨骼肌分泌的肌肉细胞因子IL-15对猪肌内脂肪沉积的特异调节及其分子机制，为产肉动物的生产和肉品质的改良提供理论依据，同时也为骨骼肌与肌内脂肪之间的互作研究探索方法和思路。

肌内脂肪含量是影响猪肉品质的一个重要因素，但是调控肌内脂肪沉积的相关机制目前仍不清楚。以往的研究多以肌内脂肪为关注对象，却忽视了肌内脂肪与骨骼肌相互依存的关系，而骨骼肌本身也是分泌器官之一，骨骼肌能分泌肌肉细胞因子（myokines），其中的白介素15（IL-15）在调节机体肌肉:脂肪的组成中发挥作用。本研究基于IL-15 参与调节猪肌内脂肪沉积的科学假设，构建猪肌细胞与肌内脂肪细胞的共培养模型，模拟生理状态下骨骼肌对肌内脂肪的直接作用，结合细胞内信号通路研究，深入探讨IL-15 对猪肌内脂肪细胞成脂的影响。结果表明，猪骨骼肌卫星细胞与血管基底细胞共培养状态下，肌卫星细胞分化增加，上调Myogenin的表达，分泌的细胞因子IL-15增加，并通过激活PI3K/AKT与ERK信号通路，下调c/EBPβ的表达，抑制脂肪细胞的早期分化，减少Leptin的分泌。此外，肌肉细胞因子IL-15作为IL-2家族成员，还通过降低细胞的ROS载量，改善线粒体骨架的结构以及激活AKT信号通路，缓解肌肉细胞的氧化应激，我们推测IL-15是体内一个重要的机体自我调节因子。研究结果很好的论证了我们的研究假设。本项目发表SCI 论文7篇，中文核心期刊论文1篇，参编著作2部（其中副主编1部），通过省成果鉴定1项（排名第9），参加学术会议4次。本项目的研究成果有助于揭示骨骼肌分泌的肌肉细胞因子对猪肌内脂肪沉积的调控及其分子机制，为产肉动物生产和肉品质改良提供理论依据，同时也为骨骼肌与肌内脂肪之间的互作研究探索方法和思路。