肌肉生成抑制素(MSTN)基因及其在畜牧业上的应用

肌肉生成抑制素(Myostatin,MSTN)是控制肌肉生长的负调控因子,属于TGF-β超家族成员,是影响畜禽瘦肉率、改善肉质性状的重要营养基因。文章主要对MSTN基因的结构、基因表达、生物学功能及其在畜禽生产中的应用进行综述。

肌肉生成抑制素(MSTN)基因研究进展

肌肉生成抑制素(myostatin,MSTN),又称GDF-8(growth differentiation factor 8),是控制肌肉生长的负调控因子,也是近些年研究发现的又一影响畜禽瘦肉率、改善肉质性状的重要营养基因。它通过抑制MyoD家族成员转录活性负向调控肌细胞的生长发育,它的表达量与肌肉重量的变化呈负相关。本研究就MSTN的发现、基础研究及其在各种动物中的研究进展进行了综述,并讨论了该基因的应用前景。

肌生成抑制素(MSTN)抗体对肩袖撕裂后肌肉退变的治疗效果

目的:探讨肌生成抑制素(MSTN)抗体对肩袖撕裂后肌肉萎缩、纤维化、脂肪浸润等肌肉退变的作用。方法:本研究共使用18只小鼠。其中,通过横切左肩冈上肌腱和肩胛上神经,建立12只小鼠巨大肩袖撕裂伴肌肉退变模型,术后3周,将12只小鼠随机分为注射MSTN抗体组(抗MSTN组,n=6)和注射磷酸缓冲盐溶液(PBS)组(PBS组,n=6),于左冈上肌撕裂部位分别注射MSTN抗体和PBS溶液,每周1次,共注射3周;另外6只仅切开皮肤和肌肉,未切断肌腱和神经的小鼠作为假手术组,不做任何注射。术后6周,取3组样本进行磁共振成像(MRI)检查,测量冈上肌肌肉重量、体积等指标,并进行HE染色、Masson染色,肌肉特异性环指蛋白1(MuRF1)和肌萎缩蛋白Fbox-1(Atrogin1)、磷酸化蛋白激酶(p-Akt)免疫组化染色等组织学分析。结果:抗MSTN组MRI上测量的冈上肌横截面积显著高于PBS组,但仍低于假手术组(P<0.001)。相较于PBS组,抗MSTN组的冈上肌肌肉重量、体积和肌纤维横截面积均更高(P<0.05),但仍低于假手术组;胶原沉积程度(P<0.001)和脂肪浸润面积(P<0.01)相较于PBS组更低,但仍高于假手术组。此外,抗MSTN组的MuRF1和Atrogin1表达显著低于PBS组,而p-Akt显著高于PBS组(P<0.001)。且抗MSTN组α-SMA表达阳性的肌成纤维细胞显著少于PBS组,但仍比假手术组高(P<0.001)。结论:使用MSTN抗体对肩袖撕裂后的肌萎缩、纤维化、脂肪浸润等肌肉退变有一定的抑制作用。

MSTN^(-/-)牛肌肉miRNA测序及生物信息学分析

为了探寻参与调控动物骨骼肌生长发育的肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因的相关miRNA,试验活体采集了5头MSTN基因敲除(MSTN^(-/-))鲁西黄牛(试验组)和5头野生型鲁西黄牛(对照组)的腿臀肌肉,提取肌肉总RNA进行miRNA测序,筛选两组鲁西黄牛肌肉样品间差异表达的miRNA,分析miRNA序列的碱基偏好性,并预测显著差异表达miRNA的靶基因,然后对靶基因进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,最后利用实时荧光定量PCR在MSTN基因干扰牛骨骼肌卫星细胞模型上验证miRNA测序数据的准确性。结果表明:miRNA序列第一位碱基的偏好性因长度不同而不同,且不同位置碱基具有偏好性;试验组和对照组样品共鉴定到761个差异表达miRNA,其中有12个显著差异表达miRNA(miR-2285l、miR-496、miR-12006、miR-6533、miR-450b、miR-6524、miR-410、miR-335、miR-2447、miR-147、miR-33a、miR-654),其中试验组有9个较对照组高表达的miRNA(miR-2285l、miR-12006、miR-6533、miR-450b、miR-410、miR-335、miR-147、miR-33a、miR-654)和3个低表达miRNA(miR-496、miR-6524、miR-2447);预测到5969个显著差异表达miRNA的靶基因和9280个靶位点;靶基因主要富集在细胞内部、膜结合细胞器、蛋白结合、生物过程的正向调节等相关功能和卡波氏肉瘤病毒感染、胞吞作用、MAPK信号通路等代谢通路;验证试验中的6个miRNA(miR-6533、miR-450b、miR-2285l、miR-654、miR-12006、miR-496)的表达量变化均与测序结果的变化趋势一致。说明12个显著差异表达miRNA可能参与了MSTN基因调控牛骨骼肌生长发育过程。

牛肌肉生长抑制素(MSTN)基因的检测、分型研究

本研究根据皮埃蒙特牛肌肉生长抑制素 (MSTN)基因序列设计了 3条特异性引物 ,以纯种皮埃蒙特牛、皮荷杂种牛和荷斯坦牛的 DNA为模板 ,对是否携带 MSTN基因的个体牛进行单核苷酸多态性分析 。

牛肌肉生成抑制素基因原核表达及其功能的初步研究

根据GenBank上发表的牛肌生成抑制素(MSTN)基因编码序列设计引物,扩增牛的MSTN基因,将其与pET32a(+)质粒连接,构建pET-MSTN重组质粒,重组菌经IPTG诱导后在大肠杆菌中表达,表达的重组蛋白分子量大小约为60.4ku,表达蛋白经纯化、复性后接种小鼠,结果复性高剂量组小鼠体重的增长与其他各试验组及对照组之间差异显著,而其他各试验组与对照组之间体重增加差异不显著。

滩羊肌肉抑制素(MSTN)基因的多态性研究

为了分析宁夏滩羊肌肉抑制素(MSTN)基因的遗传多样性及其与生长性状的相关性,试验对滩羊群体的98个个体的MSTN基因进行PCR-RFLP分析。结果表明:MSTN基因引物1在所选群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态,多态信息含量为0.301 5,属于中度多态,2个等位基因分别为:A、a,3种基因型分别为:AA、Aa、aa,有效等位基因数为1.586 9,杂合度为0.369 8。MSTN基因引物2也处于Hardy-Weinberg平衡状态,多态信息含量为0.366 4,属于中度多态,2个等位基因分别为:A、B,3种基因型分别为:AA、AB、BB,有效等位基因数为1.934 7,杂合度为0.483 1。

牛肌肉生成抑制素基因功能区的克隆与原核表达

根据GenBank中牛肌肉生成抑制素(MSTN)基因序列设计了1对引物,在引物两端分别加EcoR I和Xho I识别位点。利用RT-PCR技术扩增出了牛MSTN功能区序列。分别构建克隆和原核表达载体,酶切、PCR鉴定及测序分析表明,该基因功能区序列的克隆载体和原核表达载体已成功构建。筛选阳性菌,经IPTG诱导,牛MSTN基因功能区在大肠埃希氏菌中成功表达。

猪肌生成抑制素(MSTN)基因cDNA克隆及序列分析

利用GenBank中猪肌生成抑制素(MSTN)编码序列设计引物,以湖北白猪背最长肌肌细胞总RNA为模板,利用RT-PCR技术,扩增出MSTN基因cDNA片段。该片段全长1277bp,包含猪MSTN基因的全部编码序列。将所得片段与pUCm-T载体连接,转化到DH5α大肠杆菌中,成功地筛选到阳性克隆,其质粒测序结果与文献报道的一致。

绵羊肌肉生长抑制素(MSTN)双价纳米抗体构建与表达

为了研究如何提高纳米抗体颉颃肌肉生长抑制素(MSTN)作用,试验采用构建绵羊MSTN纳米抗体双价表达载体的方法,将免疫双峰驼构建的MSTN特异性纳米抗体噬菌体文库筛选得到的特异性抗MSTN纳米抗体,扩增目的序列,利用linker进行链接,将序列构建到原核表达载体p ET-30a,转化进BL21(DE3),经过SDS-PAGE电泳以及Western-blot检测,利用Ni柱纯化双价抗MSTN蛋白纳米抗体。结果表明:经过诱导的表达菌,SDS-PAGE验证以及Western-blot检测,条带清晰。说明成功构建了颉颃MSTN的双价纳米抗体原核表达系统;通过纳米抗体技术制备MSTN的颉颃物,阻断其分子作用通路,可有效地促进绵羊肌肉的生长和发育。

滩羊肌肉抑制素(MSTN)基因TaqMan探针SNP分型及其与生长性状的关联研究

为了建立一种基于TaqMan探针技术的快速、准确且经济的实时荧光PCR法用于检测滩羊肌肉抑制素(MSTN)基因单核苷酸多态性(SNP)分型,试验选择MSTN基因的多态位点设计1对TaqMan探针加入到PCR反应系统中对MSTN基因SNP进行分型,同时对MSTN基因的不同基因型与生长性状(出生重、断奶体重、三月龄体重和六月龄体重)进行关联研究。结果表明:MSTN基因rs417816017位点在滩羊群体中具有两种基因型YY、XY;XY型个体具有生长优势。说明基于TaqMan探针技术的特异的实时荧光PCR方法可实现MSTN基因的分型检测,可为深入开展滩羊育种提供备选基因。

肌肉生成抑制素基因的研究进展

肌肉生成抑制素( MSTN)属TGF-β超家族成员之一,主要分布在骨骼肌,对肌肉生长起负调控作用,MSTN的研究在畜牧业及医学领域具有重要意义。作者就MSTN的发现、分布、结构、生物学功能、作用机制及影响MSTN的因子如生长激素、生长分化因子11、T- cap蛋白、卵泡发育素、类胰岛素高亲和性结合蛋白、生肌决定因子等进行了综述。

牛肌肉生成抑制素基因真核表达载体的构建及其在COS-7细胞中的表达

将构建的牛pMD 18-T-MSTN克隆载体与真核表达载体pef-dhfr1a酶切,回收牛MSTN目的片段及pef-dhfr1a载体,构建了牛MSTN基因的真核表达质粒pef-dhfr1a-MSTN,然后转染COS-7细胞,将牛MSTN成熟蛋白编码序列在COS-7细胞中进行了表达。提取转染细胞的总RNA,采用RT-PCR和Western-blotting方法,分别从mRNA水平和蛋白质水平上检测到了牛MSTN基因在COS-7细胞中的表达产物,证明已经成功构建出该基因的真核表达载体。

氯化胆碱与制动性骨骼肌萎缩肌肉生成抑制素mRNA的表达

背景:研究发现类胆碱物质可增加乙酰胆碱的弥散及终板电流的幅度,对神经肌肉接点功能退化有一定的对抗作用。目的:观察氯化胆碱对制动性骨骼肌萎缩的防治作用及对骨骼肌萎缩大鼠肌肉生成抑制素mRNA表达的影响。方法:将30只雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组和治疗组,每组10只。采用可塑性石膏固定模型组和治疗组大鼠右后肢制备肌萎缩模型。治疗组每日灌胃氯化胆碱(150mg/kg),对照组和模型组灌胃等体积蒸馏水。4周后解剖右后肢腓肠肌,检测腓肠肌收缩张力、肌湿质量、蛋白质水平及肌肉生成抑制素mRNA的表达。结果与结论:与对照组比较,模型组大鼠腓肠肌的收缩张力、肌湿质量、蛋白质水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),肌肉生成抑制素mRNA表达显著增高(P<0.01)。与模型组比较,治疗组大鼠腓肠肌的收缩张力、肌湿质量、蛋白质水平均显著升高(P<0.05),肌肉生成抑制素mRNA表达显著降低(P<0.05)。说明氯化胆碱能够显著提高制动性萎缩骨骼肌的收缩张力、肌湿质量、蛋白质水平,减少肌肉生成抑制素mRNA的表达,从而有效抑制骨骼肌制动性萎缩的发生。

肌电生物反馈联合早期功能训练对出血性脑卒中患者运动功能恢复及血清肌肉生成抑制素水平的影响

目的观察肌电生物反馈联合早期功能训练对出血性脑卒中患者运动功能恢复及血清肌肉生成抑制素水平的影响。方法选取2018年1月至2019年1月期间在上海中医药大学附属第七人民医院神经内科治疗的160例出血性脑卒中患者为研究对象,依据随机数表法将其分为对照组和观察组各80例,对照组患者接受常规康复干预方案,观察组在对照组基础上接受肌电生物反馈联合早期功能训练,干预时间均为4周。比较两组患者干预前后的运动功能恢复情况、血清肌肉生成抑制素水平、美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、日常生活活动能力(ADL)评分以及血肿吸收情况。结果干预后两组患者的上肢、下肢运动功能评分较干预前明显提高,且干预后观察组患者的上肢、下肢运动功能评分分别为(40.41±13.22)分、(24.81±8.19)分,明显大于对照组的(32.72±10.09)分、(21.26±6.95)分,差异均有统计学意义(P<0.05);干预后观察组与对照组患者的血清肌肉生成抑制素水平分别为(7.55±1.25)μg/L、(9.02±1.46)μg/L,较干预前的(11.33±2.63)μg/L、(11.29±2.58)μg/L明显下降,且干预后观察组患者的血清肌肉生成抑制素水平明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);干预后观察组与对照组患者的NIHSS评分分别为(3.84±1.13)分、(8.76±1.55)分,较干预前的(20.42±3.22)分、(20.33±3.16)分明显减小,ADL评分分别为(68.13±17.68)分、(53.45±14.26)分,较干预前的(30.22±9.97)分、(30.28±10.02)分明显增大,且干预后观察组患者的NIHSS评分明显小于对照组,ADL评分明显大于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);两组患者的血肿吸收情况比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论肌电生物反馈联合早期功能训练可促进出血性脑卒中患者运动功能恢复,减轻神经缺损程度,提高日常生活活动能力,并能促进血肿吸收。

牛肌肉生成抑制素基因第一内含子部分序列的遗传变异分析

应用PCR-SSCP分析方法,对88头肉牛的肌肉生成抑制素基因(MSTN)的第1内含子部分序列进行了多态性分析。结果发现,在MSTN基因第1内含子819～1127bp处存在6种基因型,即AA、BB、CC、AB、BC和AD。对该多肽片段克隆测序,结果共存在4种等位基因A、B、C和D。经统计发现,在夏洛莱牛群体中,等位基因A出现的频率较高,达到78.37%,等位基因C的频率为0;在西门塔尔牛群体中,等位基因B的频率较高,为54.90%,而等位基因D的频率为0。

两个家兔品种肌肉MyHC类型及肌肉生成抑制素和肌细胞生成素基因表达的比较

本研究的主要目的是比较体重不同的两个家兔品种背最长肌的肌纤维类型(肌球蛋白重链,MyHC)以及肌肉生成抑制素(MSTN)和肌细胞生成素(MyoG)的表达水平。采集84日龄的齐兴肉兔(n=12)和齐卡大型新西兰白兔(n=12)的背最长肌,提取RNA,实时荧光定量PCR分析显示,背最长肌中存在4种肌纤维类型,其中MyHC-1和MyHC-2D是主要类型。在两个家兔品种的背最长肌中,MyHC类型的比例未见显著差异。此外,两个家兔品种背最长肌中MSTN和MyoG的mRNA水平无显著差异。这些结果提示,MyHC类型、MSTN和MyoG表达水平与这两个家兔品种84日龄的体重差异可能没有直接的关联。

肌肉生成抑制素基因及其应用研究进展

肌肉生成抑制素(Myostatin,MSTN)是控制肌肉生长的负调控因子,是近些年研究发现的又一影响畜禽瘦肉率、改善肉质性状的重要营养基因。本文回顾了MSTN基因的基因结构、在畜禽中的表达、同源保守性等基础性研究成果,综述了近年来在人类以及畜禽生产中的应用研究进展,探讨了MSTN基因的应用前景。