miR136调控小尾寒羊前脂肪细胞增殖与分化

miR136 regulates proliferation and differentiation of small tail han sheep preadipocytes.

作者信息Man Luo, Lin Wang, Cheng Xiao, Mengsi Zhou, Minghui Li, Hongjuan Li
PMID36722834
期刊Adipocyte
发布时间2023-12
DOI10.1080/21623945.2023.2173966

实验完整度

包含细胞模型(前脂肪细胞、293T细胞)体外实验,功能验证(脂滴、TG含量)和机制验证(双荧光素酶报告基因、Western blot)

主要模型

小尾寒羊皮下白色脂肪组织前脂肪细胞 293T细胞

重点核对

miR136 mimics/inhibitor/NC转染浓度及时间(6μL转染,48h检测) 诱导分化方案(诱导剂1处理48h,诱导剂2处理48h) PPARGC1B 3'UTR野生型和突变型荧光素酶报告基因 PPARGC1B siRNA敲低验证

摘要

产肉性能低是小尾寒羊的缺陷。肌内脂肪影响肉品质,并在很大程度上由脂肪生成决定。在之前的研究中,miR136被显示为小尾寒羊前脂肪细胞和成熟脂肪细胞之间差异表达的microRNA之一,但其在脂肪生成中的作用仍未被阐明。在此,我们研究了miR136对脂肪生成的影响及其潜在机制。qPCR数据显示,miR136水平随前脂肪细胞增殖而升高,而随前脂肪细胞分化而下降。此外,miR136模拟物阻断了脂滴形成,减少了脂质含量和甘油三酯积累,而miR136抑制剂则表现出相反的效果,表明miR136促进前脂肪细胞增殖但抑制前脂肪细胞分化。生物信息学和生化验证表明PPARGC1B是miR136的靶标。此外,miR136模拟物降低了PPARγ和C/EBPα的表达,同时PPARGC1B表达下降。miR136抑制剂观察到相反的效果。此外,miR136的过表达升高了IGF1的表达。总的来说,我们的数据首次展示了miR136在脂肪生成中的调控作用,即通过升高IGF1表达促进前脂肪细胞增殖,而通过靶向PPARGC1B并进一步降低PPARγ和C/EBPα表达来抑制前脂肪细胞分化。miR136对PPARGC1B的调控可能为增加肌内脂肪提供一个新的潜在靶点。

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
miR136在小尾寒羊前脂肪细胞脂肪生成中的功能及其潜在机制是什么?
核心机制
miR136通过直接靶向PPARGC1B 3'UTR抑制其表达,进而降低PPARγ和C/EBPα表达,抑制前脂肪细胞分化;同时通过升高IGF1表达促进前脂肪细胞增殖。
主要证据
qPCR、Western blot、油红O染色、甘油三酯检测、双荧光素酶报告基因实验显示miR136 mimics抑制分化并降低PPARGC1B、PPARγ、C/EBPα水平,miR136抑制剂效果相反;miR136 mimics升高IGF1表达。
研究意义
miR136对PPARGC1B的调控可能为增加羊肌内脂肪提供新的潜在靶点。

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

分离培养前脂肪细胞并诱导分化

建立体外脂肪生成模型,验证miR136在脂肪生成过程中的表达模式

从绵羊腹股沟皮下白色脂肪组织分离前脂肪细胞,在含DMEM/F12、10% FBS和1%青霉素-链霉素的完全培养基中培养,细胞过度生长后依次加入诱导剂1(含胰岛素、地塞米松、IBMX)处理48小时和诱导剂2(含胰岛素)处理48小时,随后换用完全培养基继续培养。

2

检测miR136的表达模式

确定miR136在前脂肪细胞增殖和分化过程中的表达变化

在诱导分化的第2、4、6、8、10天提取总RNA,通过qPCR检测miR136表达水平。结果显示miR136水平在增殖期(2d-4d)升高,在分化期(4d-6d)下降,成熟后(8d)再次升高。

3

功能验证miR136对前脂肪细胞增殖和分化的影响

验证miR136对前脂肪细胞增殖和分化的功能作用

将miR136 mimics、inhibitor或NC转染到前脂肪细胞,48小时后通过油红O染色、甘油三酯含量和脂质含量检测评估分化程度。miR136 mimics减少脂滴形成、脂质含量和甘油三酯积累,miR136 inhibitor则相反,表明miR136促进增殖但抑制分化。

4

验证miR136对PPARGC1B的靶向调控

验证PPARGC1B是否为miR136的直接靶基因

通过生物信息学预测miR136与PPARGC1B 3'UTR的结合位点,并构建野生型和突变型双荧光素酶报告基因载体,共转染293T细胞和miR136 mimics/inhibitor/NC,检测荧光素酶活性。结果显示miR136 mimics降低野生型报告基因活性,但对突变型无影响,miR136 inhibitor则相反,证明miR136直接结合PPARGC1B 3'UTR。

5

验证miR136对PPARγ和C/EBPα表达的影响

探究miR136通过PPARGC1B调控PPARγ和C/EBPα表达的机制

通过qPCR和Western blot检测miR136 mimics/inhibitor处理的前脂肪细胞和293T细胞中PPARγ和C/EBPα的表达水平。miR136 mimics降低PPARGC1B表达同时降低PPARγ和C/EBPα表达,miR136 inhibitor则相反;PPARGC1B siRNA敲低逆转了miR136 inhibitor的效果,证实miR136通过PPARGC1B调控PPARγ和C/EBPα。

6

验证miR136对IGF1表达的影响

探究miR136促进前脂肪细胞增殖是否通过升高IGF1表达

通过qPCR和Western blot检测miR136 mimics/inhibitor处理的前脂肪细胞和293T细胞中IGF1的表达。结果显示miR136 mimics显著升高IGF1 mRNA和蛋白表达,表明miR136通过升高IGF1促进增殖。

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
II型胶原酶Sangon BiotechA004174
DMEM/F12培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
胰岛素SigmaI5523
地塞米松SigmaD4902
3-异丁基-1-甲基黄嘌呤SigmaI5879
油红O染色试剂盒Sangon BiotechE607319
EnzyChrom甘油三酯检测试剂盒BioAssay SystemETGA-200
FuGene HD转染试剂PromegaE2311
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778030
GP-miRGLO载体GenePharmaC08006
双荧光素酶报告基因检测试剂盒BeyotimeRG042M
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific15596018
Quawell Q5000分光光度计Quawell TechnologyQ5000
PrimeScript RT试剂盒----
LightCycler 480 SYBR Green I MasterRoche Applied Science04707516001
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime BiotechnologyP0012S
PPARγ抗体Biossbs-0530R
C/EBPα抗体Biossbs-24540R
IGF1抗体Biossbs-0014R
PPARGC1B抗体Biossbs-7534R
β-actin抗体Biossbsm-33036M
辣根过氧化物酶标记的二抗----
增强化学发光底物----

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
细胞分离与培养
细胞来源:1月龄雄性小尾寒羊腹股沟皮下白色脂肪组织;消化条件:0.2%胶原酶II,37°C,80分钟;培养条件:DMEM/F12,10% FBS,1%青霉素-链霉素,37°C,5% CO2
阅读提示:Materials and methods: Cell isolation, culture, and differentiation
诱导分化
诱导剂1(10 mg/ml胰岛素、1.0 mM地塞米松、0.5 mM IBMX)处理48小时;诱导剂2(10 mg/ml胰岛素)处理48小时;随后换用完全培养基
阅读提示:Materials and methods: Cell isolation, culture, and differentiation
细胞转染
转染剂量:miR136 mimics/inhibitor/NC各6 μL,FuGene HD转染试剂10 μL;检测时间:转染后48小时
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection
双荧光素酶报告基因
293T细胞共转染GP-miRGLO载体(野生型/突变型)和miR136 mimics/inhibitor/NC;转染试剂及剂量;荧光素酶检测试剂盒
阅读提示:Materials and methods: Vector construction and luciferase assays
RNA干扰
PPARGC1B siRNA和阴性对照(GenePharma,A10001)转染试剂Lipofectamine RNAiMAX(Invitrogen,13778030);转染条件按说明书
阅读提示:Materials and methods: RNA interference
qPCR检测
引物序列;内参(GAPDH、U6);反应条件(40个循环:95°C 5 min,95°C 10s,60°C 15s,72°C 20s);2^-ΔΔCt法
阅读提示:Materials and methods: RNA extraction and qPCR; Table 1