miR-378调控骨骼肌干细胞的激活和分化影响骨骼肌的损伤修复

摘要

骨骼肌占人体比重的百分之四十，在成年个体中作为支持、运动和代谢器官。骨骼肌的状态以及功能对于整个机体生理功能的维持是非常重要的。一旦骨骼肌的功能受到损伤，就会严重影响人们的生活质量甚至导致死亡。比如进行性肌营养不良，少肌症。
　　少肌症是伴随着衰老发生的骨骼肌疾病，表现为骨骼肌数量的减少和功能的减退。随着社会老龄化发展，少肌症呈现越来越普遍的发病趋势。深入的发病机理研究将为少肌症的临床诊断和治疗提供理论基础。
　　成年骨骼肌的总量和骨骼肌稳态的维持以及骨骼肌损伤修复的能力在很大程度上是由成体骨骼肌干细胞所决定的。研究表明随着衰老进程骨骼肌干细胞功能逐渐减弱可能是导致少肌症病理发生的重要原因之一。
　　近年来的研究表明，microRNA(miRNA)调控成体骨骼肌干细胞的激活、增殖和分化进而调节出生后骨骼肌的发育和稳态维持。也有研究表明miRNA与衰老具有密切的联系。因此，本课题提出的科学问题是miRNA介导的骨骼肌干细胞功能的调控是否参与少肌症的病理发生。
　　研究结果表明:miR-378转基因小鼠骨骼肌纤维数目显著减少、肌纤维直径显著减小、骨骼肌力量显著降低，总体表现为典型的少肌症表型。这提示着miR-378可能与少肌症的病理发生存在一定的关联。由于骨骼肌干细胞功能异常参与少肌症的病理发生，所以我们进一步采用骨骼肌损伤再生的模型检测miR-378转基因小鼠的骨骼肌干细胞的激活、增殖、分化功能是否异常。结果显示，miR-378转基因小鼠损伤再生的肌纤维面积显著减少，过表达miR-378引起的骨骼肌干细胞激活和分化的延迟，导致骨骼肌损伤修复能力受损。进一步发现miR-378直接靶向骨骼肌细胞分化起重要调控作用的胰岛素生长因子受体Igflr基因，已知IGF1R信号转导通路参与少肌症的病例发生。
　　综上所述，我们发现miR-378靶向作用于Igflr基因调控骨骼肌干细胞的激活和分化，可能是导致miR-378转基因小鼠少肌症表型的重要原因之一。同时，本研究提示miR-378转基因小鼠可以作为少肌症的动物模型。

目录

摘要

前言

一、成体骨骼肌干细胞的特征及其功能

1．1 骨骼肌与骨骼肌干细胞

1．2 骨骼肌干细胞的调控

二、成体骨骼肌干细胞与少肌症

2．1 少肌症的概念

2．2 少肌症的诊断方法

2．3 少肌症的预防方案

三、MicroRNA调控骨骼肌发育及骨骼肌干细胞增殖分化

3．1 microRNA及其功能

3．2 microRNA调节骨骼肌发育

3．3 microRNA对骨骼肌干细胞增殖分化的调控

四、本文的科学问题及其研究内容

材料与方法

一、实验材料

1．1 实验动物

1．2 细胞

1．3 主要仪器及设备

1．4 引物

1．5 主要试剂

1．6 酶及Marker

1．7 试剂配制

1．8 软件及统计学分析

二、实验方法

2．1 组织(细胞)总RNA的提取

2．2 Oligo引物的反转录体系

2．3 stem-loop引物的反转录体系

2．4 PCR反应

2．5 组织总蛋白提取

2．6 Western blot

2．7 细胞培养

2．8 CTX损伤骨骼肌模型的建立

2．9 免疫荧光检测

2．10 Pax7在骨骼肌组织中的免疫荧光检测

2．11 报告基因检测

2．12 小鼠抓力实验

实验结果

一、miR-378小鼠表现为典型的少肌症的表型

1．1 miR-378小鼠肌纤维数目显著减少和面积显著减小

1．2 miR-378小鼠肌肉张力显著减弱

二、MiR-378转基因小鼠表现为骨骼肌损伤再生的延迟

2．1 miR-378小鼠骨骼肌损伤再生能力的减弱

2．2 miR-378转基因小鼠中骨骼肌干细胞数目轻度增加

2．3 378转基因小鼠骨骼肌损伤再生过程中出现骨骼肌干细胞激活延迟的现象

三、miR-378靶向调节Igf1r基因表达

结论

讨论

参考文献

致谢

个人简历

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