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Wnt/β-catenin信号通路调控猪骨骼肌纤维类型变化的初步研究
作 者: 杨秋梅
导 师: 杨公社
学 校: 西北农林科技大学
专 业: 动物学
关键词: 猪 Wnt/β-catenin信号通路 肌纤维类型 卫星细胞 分化
分类号: S828.91
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
骨骼肌纤维类型及数量影响家畜肉品质。根据其代谢和收缩功能,猪生后骨骼肌纤维分为慢速氧化型、快速氧化型、快速酵解型和中间型四种,分别由不同的肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MyHC)异构体MyHC-I、MyHC-II2a、MyHC-II2b和MyHC-II2x确定。猪骨骼肌纤维数目在出生前已确定,在生后的生长发育过程中,主要是骨骼肌卫星细胞的分化及肌纤维类型的转变。研究如何有效控制猪骨骼肌卫星细胞定向分化,调控肌纤维类型组成,改善肉品质具有重要的实践意义。Wnt/β-catenin信号通路在肌肉生长、发育过程中起着重要调节作用。目前,Wnt/β-catenin信号通路调控出生后猪骨骼肌纤维类型组成作用还未见报道。因此,本研究利用冰冻切片HE染色、油红O染色、mATPase及免疫组化等组织学方法及Real time PCR、Western Blotting分子生物学技术,在明确猪骨骼肌发育的组织形态学特征和组织学规律的基础上,研究Wnt/β-catenin信号通路相关基因在猪骨骼肌发育过程中的表达规律;再利用15 mMol/L LiCl处理单根肌纤维分离培养的骨骼肌卫星细胞,采用Western Blotting、免疫荧光等细胞生物学及分子生物学技术,探讨其在猪骨骼肌卫星细胞分化过程中的调控作用。主要研究结果如下:1.随着猪日龄增长,骨骼肌纤维横切面积逐渐增大,慢肌向快肌转化,慢肌纤维横切面积明显小于快肌纤维横切面积;比目鱼肌相对于背最长肌和趾长伸肌,其聚脂能力强,慢肌含量高。2.猪背最长肌发育过程MyHC-I、GSK-3β、β-catenin和Fz3 mRNA随着个体日龄增长表达量下降;MyHC-IIb mRNA表达逐渐升高;MyHC-IIa mRNA表达在1日龄~2周龄阶段升高后又降低;MyHC-IIx mRNA表达变化不显著。慢肌、β-catenin和p-GSK-3β蛋白与mRNA表达一致,而p-β-catenin、GSK-3β蛋白及快肌蛋白表达上调。β-catenin和慢肌蛋白表达量在6月龄猪比目鱼肌中表达最高,趾长伸肌中表达最低;快肌蛋白的表达量则相反;3. 15 mMol/L LiCl诱导骨骼肌卫星细胞向慢肌分化,p-GSK-3β、β-catenin、myosin及慢肌蛋白增加,p-β-catenin、GSK-3β及快肌蛋白减少,并且核内源性β-catenin增多。综上所述,随着年龄增长,骨骼肌纤维横切面积逐渐增大,且快肌纤维显著大于慢肌;比目鱼肌相对于背最长肌和趾长伸肌,其聚脂能力强,慢肌含量高。发现Wnt/β-catenin信号通路促进猪骨骼肌慢肌纤维生长。利用LiCl激活经典Wnt信号通路,在猪骨骼肌卫星细胞分化中发挥正调节作用,促进成肌分化;并诱导猪骨骼肌卫星细胞向慢肌分化。
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全文目录
摘要 6-8 ABSTRACT 8-12 文献综述 12-27 第一章 骨骼肌生长发育及再生概述 12-18 1.1 骨骼肌生长发育过程 12-15 1.1.1 体节发育 12-13 1.1.2 生肌节发育 13 1.1.3 肌纤维形成 13-14 1.1.4 骨骼肌纤维类型的分类 14-15 1.2 骨骼肌再生 15-18 1.2.1 肌卫星细胞的起源及特征 15-16 1.2.2. 调控卫星细胞分化的转录因子 16-18 第二章 Wnt 信号与骨骼肌发育 18-27 2.1 Wnt 及信号通路 18-23 2.1.1 Wnt 家族 18-19 2.1.2 多条Wnt 信号途径 19-23 2.2 Wnt/β-catenin 信号通路在骨骼肌发育过程中的作用 23-25 2.3 Wnt/β-catenin 在骨骼肌纤维类型生长过程中的作用 25-27 试验研究 27-60 前言 27-28 第三章 猪骨骼肌发育过程中的组织形态学研究 28-34 3.1 实验材料与方法 28 3.1.1 实验动物 28 3.1.2 主要试剂及配方 28 3.1.3 实验仪器与器械 28 3.1.4 实验材料及冰冻切片制备 28 3.1.5 主要的实验方法 28 3.2 结果与分析 28-32 3.2.1 冰冻切片HE 染色 28-30 3.2.2 冰冻切片油红O 染色 30-31 3.2.3 冰冻切片免疫组化染色 31-32 3.2.4 冰冻切片m ATPase 染色 32 3.3 讨论 32-33 3.4 小结 33-34 第四章 猪骨骼肌发育过程中 Wnt 34-45 4.1 材料与方法 34-35 4.1.1 实验动物 34 4.1.2 主要试剂及配方 34 4.1.3 主要实验仪器及设备 34 4.1.4 主要实验方法 34-35 4.1.5 统计分析 35 4.2 结果 35-42 4.2.1 猪背最长肌发育过程中Wnt/β-catenin 信号通路相关基因与 MyHCs 的表达规律 35-41 4.2.2 猪不同部位骨骼肌中β-catenin 与MyHCs 的表达规律 41-42 4.3 讨论 42-44 4.4 小结 44-45 第五章 Wnt/β-catenin 信号通路对猪骨骼肌卫星细胞分化为快、慢肌的影响 45-60 5.1 材料与方法 45-46 5.1.1 实验动物 45 5.1.2 主要试剂及配方 45 5.1.3 主要仪器设备 45 5.1.4 主要的实验方法 45-46 5.1.5 统计分析 46 5.2 结果与分析 46-57 5.2.1 猪骨骼肌卫星细胞的鉴定 46-47 5.2.2 LiCl 处理猪骨骼肌卫星细胞最佳浓度筛选 47-48 5.2.3 LiCl 处理后Wnt/β-catenin 信号通路相关因子的蛋白表达 48-50 5.2.4 激活Wnt/β-catenin 信号通路促进猪骨骼肌卫星细胞分化 50-54 5.2.5 LiCl 处理后促进猪骨骼肌卫星细胞向慢肌分化 54-57 5.3 讨论 57-59 5.4 小结 59-60 结论 60 创新点 60 有待进一步完善及深入研究的问题 60-61 参考文献 61-71 附录 71-79 缩略词表 79-80 致谢 80-81 作者简介 81
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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 家畜 > 猪 > 各种用途的猪 > 肉用
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