[發(fā)明專利]一種促進牛骨骼肌衛(wèi)星細胞成肌分化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710575411.7
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107287242B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁向彬;王軼敏;劉新峰;張蔚然;李新;張林林;郭宏
• 申請（專利權(quán)）人: 天津農(nóng)學(xué)院
• 主分類號: C12N15/87
• 分類號: C12N15/87;C12N5/10
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 韓奎勇

本發(fā)明涉及一種促進牛骨骼肌衛(wèi)星細胞成肌分化的方法，該方法是通過干擾lncRNA?HZ5表達來實現(xiàn)促進牛骨骼肌衛(wèi)星細胞的成肌分化，具體方法為：根據(jù)lncRNA?HZ5堿基序列，設(shè)計合成出lncRNA?HZ5的siRNA，以siRNA轉(zhuǎn)染牛骨骼肌衛(wèi)星細胞，調(diào)低lncRNA?HZ5的表達水平，實現(xiàn)促進牛骨骼肌衛(wèi)星細胞的成肌分化，其中，所述lncRNA?HZ5的基因組堿基序列為：SQ1。本發(fā)明利用改變lncRNA?HZ5表達對牛肌衛(wèi)星細胞的成肌分化過程進行調(diào)控，可以為肌肉發(fā)育分化的長非編碼RNA研究提供啟示，并為肌肉發(fā)育分化及損傷修復(fù)的臨床研究及診治提供新的思路和參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域的細胞及組織工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種促進牛骨骼肌衛(wèi)星細胞成肌分化的方法。

背景技術(shù)

骨骼肌衛(wèi)星細胞(skeletal muscle satellite cell)是骨骼肌中具有分化增殖潛能的肌源性干細胞，通常以靜息狀態(tài)存在于肌纖維肌膜與基底膜之間，在一定的條件下可以被激活，發(fā)生增殖和成肌分化，形成骨骼肌細胞，肌衛(wèi)星細胞在動物出生后肌肉的生長發(fā)育和再生過程中發(fā)揮著十分重要的作用。肌衛(wèi)星細胞的體外成肌分化過程很好地模擬了體內(nèi)的肌肉發(fā)育過程，是研究細胞分化和肌肉發(fā)育的良好細胞模型。肌衛(wèi)星細胞的激活、增殖與成肌分化過程受多種因素的調(diào)控，了解骨骼肌衛(wèi)星細胞的成肌分化調(diào)控模式，可以增加人為控制肌細胞形成的可能性。

肌肉的分化和生長發(fā)育過程是內(nèi)在遺傳、表觀遺傳和外在的各種信號互作的結(jié)果，骨骼肌發(fā)育分化過程涉及多基因的表達、信號途徑及網(wǎng)絡(luò)式調(diào)控，過程極其復(fù)雜，其中，非編碼RNA的調(diào)控作用受到越來越多的重視。已有研究表明長非編碼RNA(long non-codingRNA,lncRNA)在肌肉發(fā)育的過程中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。lncRNA是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200nt的RNA分子，它不編碼蛋白，以RNA的形式在多種層面上(表觀遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等)調(diào)控基因的表達。1ncRNA起初被認為是基因組轉(zhuǎn)錄的“噪音”，是RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄的副產(chǎn)物，不具有生物學(xué)功能。然而，近年來的研究表明lncRNA具有重要的生物學(xué)功能。越來越多的研究表明lncRNA參與調(diào)控了細胞、組織分化和發(fā)育以及疾病發(fā)生等多種生物學(xué)過程。有研究利用芯片技術(shù)分析了小鼠成肌細胞和分化后肌管中的lncRNA，在肌管中發(fā)現(xiàn)9個上調(diào)10倍的lncRNA，其中肌肉特異性表達的MUNC位于MyoD上游5kb處，下調(diào)MUNC可以抑制成肌分化，體內(nèi)敲除MUNC引起小鼠肌肉再生障礙，表明MUNC與肌細胞發(fā)育分化具有密切的相關(guān)性；有研究通過分析小鼠成肌細胞增殖和分化時期轉(zhuǎn)錄本，發(fā)現(xiàn)lnc-31在增殖期C2C12細胞中高表達，成肌分化后明顯下調(diào)，lnc-31的表達參與維持成肌細胞的增殖，并可以抑制細胞分化。已有的研究結(jié)果說明在成肌分化過程lncRNA確實發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。但到目前為止，絕大部分的lncRNA的功能還是未知的，只有小部分的lncRNA的功能被研究。目前，在牛肌衛(wèi)星細胞成肌分化中l(wèi)ncRNA的相關(guān)研究鮮見報道。鑒于這種情況，本發(fā)明人在前期研究中通過RNA-seq技術(shù)，對牛骨骼肌衛(wèi)星細胞成肌分化過程中差異表達的lncRNA進行了篩選，鑒定出了301個在分化前后差異表達的lncRNA，生物信息學(xué)預(yù)測分析發(fā)現(xiàn)這些差異表達lncRNA的靶基因主要富集在細胞增殖分化及肌肉發(fā)育分化相關(guān)的通路中，提示這些差異表達lncRNA可能在牛骨骼肌衛(wèi)星細胞成肌分化過程中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用，本發(fā)明從這些差異表達lncRNA選取表達豐度較高，分化前后差異倍數(shù)較大的lncRNA-HZ5進行成肌分化調(diào)控研究，以期建立通過改變牛骨骼肌衛(wèi)星細胞中l(wèi)ncRNA的表達，從而影響牛骨骼肌衛(wèi)星細胞的成肌分化過程的方法，為肌肉發(fā)育分化的lncRNA調(diào)控研究供新的思路和方法。

發(fā)明內(nèi)容