LMOD2与ACTC1的相互作用调控肌原性分化

背景：骨骼肌是哺乳动物中最大的组织，在代谢和稳态中起着至关重要的作用。骨骼肌的发育和再生由一系列精细调控的基因表达变化组成。Leiomodin2（LMOD2）基因在心脏和骨骼肌中特异性表达。但LMOD2对骨骼肌发育的生理功能和机制尚不清楚。结果：在本研究中，我们检测了LMOD2在猪组织和C2C12细胞中的表达水平。LMOD2主要在心脏中表达，其次是骨骼肌。LMOD2的表达水平随着骨骼肌的生长逐渐降低，但在损伤后升高。LMOD2的表达水平随着C2C12细胞的增殖和分化逐渐增加。在功能上，LMOD2在C2C12细胞中敲除后，肌纤维类型发生改变，MyHC-I和MyHC-2b被抑制，而MyHC-2a和MyHC-2x被促进。LMOD2敲除对LMOD家族有不同的影响，LMOD1表达水平被促进，而LMOD3被抑制。LMOD2的缺失抑制了细胞活力和PAX7蛋白表达。在转录组水平上，LMOD2敲除后，增殖相关基因和肌肉收缩相关基因分别受到抑制。在分子网络方面，一系列实验表明MyoG是LMOD2的转录因子，而miR-335-3p可以负调控LMOD2的表达。我们利用蛋白质预测软件和RNA-seq筛选出ACTC1作为LMOD2的候选相互作用蛋白，Co-IP实验证实了LMOD2和ACTC1之间的关系。在体内，慢病毒介导的LMOD2敲低减少了肌肉质量。LMOD2敲低抑制了MyHC-I mRNA的表达，但对MyHC-2b没有影响。LMOD2敲低后MyHC-I、MyHC-2x和MyHC-2b的蛋白表达被抑制。结论：总的来说，我们的数据表明LMOD2敲除抑制成肌细胞增殖并改变肌纤维类型。MyoG是LMOD2的转录因子，而miR-335-3p可以负调控LMOD2的表达。此外，LMOD2和ACTC1相互作用调节肌原性分化。我们的研究为骨骼肌发育提供了一个新的靶点。