猪皮下和内脏脂肪组织中G蛋白偶联受体120(GPR120)第2内含子CpG岛甲基化促进其mRNA的转录

摘要

G蛋白偶联受体120 (G-protein coupled receptor 120,GPR120)是脂肪组织中唯一高表达的一种长链不饱和脂肪酸受体,参与多种生理过程.DNA甲基化大多数发生在CpG含量丰富的区域(CpG岛),是一种介导基因在组织间差异性表达的重要表观遗传学修饰.为了研究CpG岛甲基化对GPR120在猪皮下(背部皮下)和内脏(大网)脂肪组织中mRNA表达量的影响,本实验采用qRT-PCR检测了金华猪(Sus scrofa)(6月龄和7年)不同脂肪组织中GPR120 mRNA表达量.同时,利用在线预测软件分析了GPR120的DNA全序列(从第一外显子上游5 000 bp到最后一个外显子下游5 000 bp)的CpG岛分布,采用Sequenom MassArray甲基化DNA定量分析平台检测了CpG岛在不同脂肪组织中的甲基化状态,并用亚硫酸氢钠修饰后测序法(bisulfite-sequencing PCR,BSP)对Sequenom MassArray检测结果进行了验证.结果显示,在6月龄和7年两个时间点中,皮下组织中的脂肪体积都极显著高于大网的脂肪体积(P＜0.01),同时皮下组织中的GPR120表达量极显著高于大网(P＜0.01),与脂肪体积大小趋势一致.生物信息学方法预测出GPR120的DNA序列GC含量丰富,共含有5个CpG岛,依次位于基因的不同元件:5'非编码区、第1外显子、第2内含子和3'非编码区.甲基化分析结果显示,在两个时间点中位于第2内含子的CpG岛甲基化在皮下组织中显著高于大网(P＜0.05),并BSP实验结果验证了组织间的甲基化差异,其余4个CpG岛甲基化水平在组织间差异均不显著.第2内含子的CpG岛甲基化与基因表达差异趋势一致.本实验提供了在不同组织间整个基因范围内的DNA甲基化模式,结果表明GPR120富含丰富的CpG岛,其中基因内的CpG岛甲基化与其mRNA表达量正相关.本研究为揭示GPR120在组织间差异表达的表观遗传调控提供了理论基础.