miRNA-10a-5p靶向BCL6基因调控鸡成肌细胞的增殖、分化和凋亡

miRNA-10a-5p Targeting the BCL6 Gene Regulates Proliferation, Differentiation and Apoptosis of Chicken Myoblasts.

作者信息Genxi Zhang, Xinchao Zhang, Kaizhi Zhou, Xuanze Ling, Jin Zhang, Pengfei Wu, Tao Zhang, Kaizhou Xie, Guojun Dai
PMID36076940
发布时间2022-08-23
DOI10.3390/ijms23179545

实验完整度

研究包含细胞增殖、分化、凋亡的功能实验,双荧光素酶报告基因验证靶向关系,以及过表达和敲低BCL6的拯救实验,证据层级完整。

主要模型

鸡原代成肌细胞 DF-1细胞

重点核对

miRNA-10a-5p mimic/inhibitor的转染效率及过表达和敲低效果 BCL6 siRNA的最佳干扰序列(siRNA-1651)和检测时间 pcDNA3.1-BCL6过表达质粒的效率 双荧光素酶报告基因检测中pMIR-BCL6-3'UTR-WT和MT载体的构建 细胞增殖、凋亡检测的时间点(36小时)和细胞密度(40-60%或60%)

摘要

增殖、分化和凋亡是细胞发育的三个重要阶段,miRNA可以通过抑制靶基因的表达实现对细胞发育过程的广泛调控。根据我们前期的RNA-seq结果,miRNA-10a-5p在鸡成肌细胞不同时期差异表达,提示其可能与肌肉发育有关。在本研究中,我们得出结论,miRNA-10a-5p通过直接靶向BCL6(一个参与肌肉发育和再生的关键转录因子)抑制鸡成肌细胞的增殖和分化,并促进鸡成肌细胞的凋亡。BCL6的过表达显著促进成肌细胞的增殖和分化,并抑制成肌细胞的凋亡。相反,敲低BCL6显著抑制成肌细胞的增殖和分化,并诱导成肌细胞凋亡。上述结果表明,miRNA-10a-5p通过靶向BCL6基因在骨骼肌生长、发育和自噬中发挥潜在作用。我们首次揭示了miRNA-10a-5p和BCL6在鸡成肌细胞增殖、分化和凋亡中的功能。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
miRNA-10a-5p是否通过靶向BCL6基因调控鸡成肌细胞的增殖、分化和凋亡?
核心机制
miRNA-10a-5p直接靶向BCL6基因,抑制BCL6表达,从而抑制鸡成肌细胞的增殖和分化,并促进凋亡。
主要证据
过表达miRNA-10a-5p降低增殖标志基因CyclinD1/CyclinE和分化标志基因MYOD1/MYOG的表达,增加凋亡标志基因Caspase3/Fas的表达;双荧光素酶报告基因验证了直接靶向关系;BCL6过表达和敲低实验得到相反表型。
研究意义
揭示miRNA-10a-5p和BCL6在鸡骨骼肌生长发育中的作用,为改善鸡生长性状的分子育种提供理论基础,并可能对横纹肌肉瘤和肌肉萎缩的治疗有潜在应用价值。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

细胞分离与培养

获取鸡原代成肌细胞用于后续功能实验。

从E12鸡胚分离腿肌组织,用胶原酶I消化,差速贴壁去除成纤维细胞和血细胞,在生长培养基中培养。

2

miRNA-10a-5p转染与功能检测

验证miRNA-10a-5p对成肌细胞增殖、分化和凋亡的影响。

将miRNA-10a-5p mimic、inhibitor及各自阴性对照转染至鸡成肌细胞,通过qRT-PCR、流式细胞术、CCK-8、EdU、Western blot和IFA检测增殖、分化和凋亡指标。

3

靶基因验证

验证BCL6是否为miRNA-10a-5p的直接靶基因。

利用miRanda和miRBase预测靶基因,双荧光素酶报告基因检测miRNA-10a-5p与BCL6 3'UTR的结合,并通过共转染miRNA-10a-5p mimic和pcDNA3.1-BCL6进行拯救实验。

4

BCL6功能实验

验证BCL6对成肌细胞增殖、分化和凋亡的影响。

通过siRNA-1651敲低BCL6和pcDNA3.1-BCL6过表达BCL6,检测细胞增殖、分化和凋亡相关指标。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
I型胶原酶Gibco--
DME-F12培养基----
Trizol试剂Takara--
miRNA第一链cDNA合成试剂盒(茎环法)Vazyme--
miRNA通用SYBR qPCR预混液Vazyme--
Hiscript QRT Supermax逆转录试剂Vazyme--
ChamQ SYBR qPCR预混液Vazyme--
Applied Biosystems 7500 Fast DX实时荧光定量PCR仪ABI--
pcDNA3.1载体Promega--
jetPRIME转染试剂polyplus--
DMEM培养基Sigma-Aldrich--
双荧光素酶检测试剂盒Vazyme--
CCK-8试剂盒Vazyme--
Cell-Light EdU Apollo567体外试剂盒RiboBio--
碘化丙啶TianGen--
凋亡检测试剂盒Solarbio--
磷酸盐缓冲液Solarbio--
Triton X-100Solarbio--
山羊血清----
MYHC一抗Proteintech--
FITC标记IgG二抗Bioss--
DAPI染色液Beyotime--
抗荧光淬灭剂Beyotime--
Western和IP细胞裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Vazyme--
5×SDS-PAGE上样缓冲液Solarbio--
PVDF膜BIO-RAD--
BCL6兔多克隆抗体Biossbs-2734R
GAPDH兔多克隆抗体HUABIOET1601-4
HRP结合小鼠抗兔IgGBiossbsm-33179M-HRP
倒置荧光显微镜LeicaDMi8
FACSAria SORP流式细胞仪BD Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
鸡胚培养天数(E12),胶原酶I消化时间和温度,生长培养基和分化培养基配方,细胞培养条件(5% CO2, 37°C)
阅读提示:Materials and Methods 4.2 Cell Isolation, Culture, and Total RNA Extraction
miRNA-10a-5p转染
转染试剂(jetPRIME)的使用,mimic和inhibitor的浓度,转染后的检测时间点(36h、72h等)
阅读提示:Materials and Methods 4.6 Cell Transfection and Dual-Luciferase Reporter Assay; 4.7 CCK-8 Assay and Edu Assay; 4.8 Cell Cycle Assay; 4.9 Apoptosis Assay
靶基因验证
双荧光素酶报告基因载体(pMIR-BCL6-3'UTR-WT/MT)的构建和验证,共转染的比例,荧光素酶检测时间(36h)
阅读提示:Materials and Methods 4.5 Sequence Synthesis and Vector Construction; 4.6 Cell Transfection and Dual-Luciferase Reporter Assay
BCL6过表达和敲低
siRNA-1651的序列干扰效率,pcDNA3.1-BCL6的过表达效率,转染后的检测时间点
阅读提示:Materials and Methods 4.5 Sequence Synthesis and Vector Construction; 4.7 CCK-8 Assay and Edu Assay; 4.8 Cell Cycle Assay; 4.9 Apoptosis Assay
Western blot
蛋白裂解液成分(含PMSF),BCA定量,SDS-PAGE电泳条件,一抗和二抗的稀释比例,孵育时间
阅读提示:Materials and Methods 4.11 Western Blot Assay