siRNA沉默Myh3基因抑制C2C12细胞糖酵解

摘要

肌球蛋白重链3(myosin heavy chain 3,Myh3)基因为肌肉细胞分化的标志基因,调节肌肉细胞能量的利用,但其是否会影响肌肉细胞不同状态下的糖酵解过程尚鲜有报道。本文以成肌和成脂分化不同阶段的小鼠C2C12细胞为模型,利用qRT-PCR方法研究Myh3与糖酵解相关基因Pkm(M-type pyruvate kinse)、Prkag3(protein kinase adenosine monophosphate-activatedγ3-subunit)和Gsk3β(glycogen synthase kinase-3β)的表达模式。发现在C2C12细胞成肌分化过程中,Myh3与糖酵解基因Prkag3和Pkm的相对表达趋势基本一致,都呈现相对表达水平先上升,分化第2 d达到峰值,之后下降的趋势;糖原合酶抑制基因Gsk3β的表达趋势相对平稳。而在C2C12细胞成脂分化过程中,Myh3依然与糖酵解基因Prkag3和Pkm的相对表达趋势基本一致,相对表达量逐渐上升,在分化第8 d达到最高值;糖原合酶抑制基因Gsk3β的表达保持稳定状态。在C2C12细胞成肌分化状态下,qRT-PCR和Western印迹检测干扰Myh3对细胞糖酵解相关基因Pkm、Prkag3和Gsk3βmRNA和蛋白质表达的影响。结果显示,干扰Myh3后,糖酵解基因Pkm和Prkag3的mRNA表达量极显著降低(P0.05);Myh3干扰组中Myh3和Pkm的蛋白质水平显著低于空白组和NC组细胞。在C2C12细胞成脂分化状态下,干扰Myh3,糖原合酶抑制基因Gsk3β和糖酵解基因Prkag3的mRNA表达量极显著升高(P<0.01),糖酵解基因Pkm的mRNA表达下降;Myh3干扰组中Myh3和Pkm的蛋白质水平也低于空白组和NC组细胞。综合以上研究,C2C12细胞成肌和成脂状态下糖酵解水平存在明显差异,Myh3与酵解基因的表达模式相似,进一步研究发现,干扰Myh3可以抑制C2C12细胞成肌状态下的糖酵解,不影响糖原合成。与成肌状态不同,在C2C12细胞成脂状态下干扰Myh3,抑制了糖原合成和糖酵解。