Sirt2在小鼠肌肉发生中的作用及其机制

【摘要】肌肉组织形成于胚胎发育早期，肌形成包括干细胞的成肌决定，分化，肌管融合，最后形成有功能的肌肉组织，该过程受到多种成肌调控因子的影响。骨骼肌损伤与肌萎缩等相关肌病的发生及恢复均离不开卫星细胞的增殖与分化，因此，研究成肌细胞及成熟生物体内卫星细胞的成肌过程有重要的研究意义。通过查询资料并参考NCBI中芯片数据结果，发现Sirt2在肌肉组织中高表达，并且在增殖、分化及萎缩模型中表达丰度均有变化，因此我们推测Sirt2可能在肌肉发育中发挥一定的作用。为验证Sirt2的细胞学功能，首先检测了Sirt2在成肌细胞分化过程中的时序表达；并且通过构建Sirt2表达载体和干扰载体，侵染C2C12成肌细胞，然后采用流式细胞术、免疫荧光染色、Real-timeqPCR和Westernblot等细胞分子生物学技术，从形态学和基因表达水平检测了Sirt2对成肌细胞增殖、分化、肌管形成及其相关信号通路因子的影响，为初步确定参与Sirt2调控的作用机理提供参考依据。同时我们构建了小鼠的肌损伤与肌萎缩模型，通过肌肉局部注射Sirt2腺病毒，运用冰冻切片、免疫荧光和Westernblot等技术，检测其对肌损伤后再生及肌肉萎缩的作用，从而对体外细胞实验进行补充和完善，为深入研究其在肌肉发育中的作用奠定基础。主要研究结果如下：1.利用Sirt2超表达载体侵染C2C12成肌细胞，初步揭示了Sirt2能够上调CyclinD1和CDK2的表达，进而影响细胞周期进程，最终促进成肌细胞增殖，并且激活ERK1/2信号通路。2.在成肌细胞分化过程中，Sirt2表达水平呈现先下降后上升的趋势，在肌管中高表达；利用Sirt2的超表达载体处理C2C12成肌细胞，发现Sirt2抑制成肌细胞前期分化，降低MyoG及MyHC的mRNA及蛋白表达；干扰Sirt2后获得相反的结果，同时增加了FoxO1的磷酸化水平，从而抑制了FoxO1的活性。3.利用BaCl2构建肌胫骨前肌损伤模型，肌肉注射Sirt2超表达腺病毒后，Pax7及Desmin的表达显著提高，同时损伤组织中炎症细胞数量增加，吞噬作用增强，受损纤维的清除加速，从而促进了肌肉损伤后修复。4.在成肌细胞分化后期，干扰Sirt2后发现肌管形成减少，萎缩相关基因MuRF-1的表达上调，mTOR表达下降；超表达后获得相反的结果，在此过程中，PI3K/AKT及p38MAPK信号通路被激活。5.成功构建去神经性肌萎缩模型，小鼠小腿部位的胫骨前肌及腓肠肌均呈现明显的萎缩现象；注射Sirt2超表达腺病毒后，胫骨前肌的肌肉湿重及肌纤维直径显著高于对照组，同时MuRF-1的表达下降，卫星细胞的储备也高于对照组。综上所述，Sirt2通过ERK1/2信号通路促进成肌细胞增殖，并通过影响FoxO1的转录活性抑制成肌细胞的前期分化；Sirt2在成肌细胞分化后期，能够调节PI3K/AKT及p38MAPK信号通路，促进肌管形成；Sirt2能促进骨骼肌损伤后修复，并缓解去神经性肌萎缩的形成。
【作者】吴国芳；
【导师】孙世铎；
【作者基本信息】西北农林科技大学，动物遗传育种与繁殖，2014，博士
【关键词】Sirt2；增殖；成肌分化；肌管形成；肌肉再生；去神经性肌萎缩；

【参考文献】
[1]郭建军.英语格律诗的节奏汉译研究[D].西北师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[2]张冉.基于CFD的餐厨垃圾生化处理机搅拌流场仿真研究及应用[D].北方工业大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[3]魏强.航天企业计量管理改进研究[D].哈尔滨工业大学,管理工程与科学,2014,硕士.
[4]刘瑞丰.“福田模式”律师调解制度研究[D].沈阳师范大学,法律,2014,硕士.
[5]乔红波.麦蚜、白粉病危害后冬小麦冠层高光谱的测量与分析[D].中国农业科学院,病虫测报学,2004,硕士.
[6]李婷婷.技术创新投入能力对科技型中小企业成长性的影响研究[D].宁波大学,企业管理,2014,硕士.
[7]张姝.八脉交会穴近二十年临床应用文献研究[D].北京中医药大学,针灸推拿学,2014,硕士.
[8]崔东印,董树信,王长生,章建洪.铝合金筒内孔的涡流式测量仪[J].宇航计测技术.1991(02)
[9]刘艳.非饱和土的广义有效应力原理及其本构模型研究[D].北京交通大学,2010.
[10]邓丽丽.SNS人际节点空间关系研究[D].河北师范大学,人文地理学,2012,硕士.
[11]许贤峰.基于病毒进化RNA遗传算法及其应用研究[D].浙江大学,控制工程,2012,硕士.
[12]黄苏南,邵惠鹤.分散控制的完整性设计[J].自动化学报,1994,05:594-599.
[13]王宁.结构、情境与建构：“边缘性”问题反思[D].华中师范大学,社会学,2014,硕士.
[14]孙欣欣.从翻译美学角度论中国古典诗歌的可译度[D].大连海事大学,英语语言文学,2013,硕士.
[15]李艳丽,王国军,曹国银,李彦民.针对火山岩预测的目标处理与火山岩储层预测新技术[J].石油地球物理勘探,2002,05:541-546.
[16]汪礼林.基于掌纹识别技术的消费奖励系统研究[D].安徽工程大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[17]徐力.串联上吸式干磁选新工艺及应用前景[J].国外金属矿山.2000(05)
[18]杨双.安瓿溶液中可见异物的视觉检测方法研究[D].湖南大学,控制科学与工程,2011,硕士.
[19]郑道锋.三维地震勘探中的测量工作[J].石油地球物理勘探,1984,04:377-384.
[20]王垚,伍清河,王寅秋.切换拓扑一阶积分器网络量化趋同控制[J].控制与决策,2013,03:429-433.
[21]郭林.可见光诱导下α-溴代酮的合成研究[D].哈尔滨工业大学,物理化学,2013,硕士.
[22]丁丹丹.基于唑类配体的配位聚合物的合成、结构和性质研究[D].淮北师范大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[23]赵悦.《乐府传声》及其在现行声乐艺术中的借鉴研究[D].西安音乐学院,声乐教学与演唱,2014,硕士.
[24]朱光前.中国木材市场现状、存在问题和发展建议[J].林产工业.2003(02)
[25]吕伟.烟台市海洋产业结构调整及发展战略研究[D].山东师范大学,区域经济学,2013,硕士.
[26]黄礼晶.俄语委婉语的语用分析及翻译研究[D].哈尔滨工业大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[27]杜安平.数字图书馆的个性化信息服务[D].湘潭大学,图书馆学,2003,硕士.
[28]金鑫.西安市城市用地扩展与土地利用效率分析[D].西北大学,自然地理学,2014,硕士.
[29]贾志强.异牛肝菌素对人肝癌细胞SMMC-7721的增殖抑制和诱导凋亡的分子机制研究[D].河北医科大学,细胞生物学,2014,硕士.
[30]梁玉萍.罗斯显见义务论思想研究[D].浙江财经学院,伦理学,2013,硕士.
[31]黄明璋.进程观测理论的进一步研究[D].上海交通大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[32]张素娟.XX建筑公司项目管理现状分析与对策研究[D].吉林大学,工业工程,2014,硕士.
[33]刘艳清.试论语文课堂教学的空白艺术[D].湖南师范大学,教育,2004,硕士.
[34]胡廷伟,马飞,马大衍,徐可为.外延石墨烯边界山脊结构形成机制的研究[A].中国真空学会(ChineseVacuumSociety).中国真空学会2012学术年会论文摘要集[C].中国真空学会(ChineseVacuumSociety):,2012:1.
[35]徐宝良.基于RTDS仿真的并网风电场建模及其保护问题研究[D].北京交通大学,2012.
[36]王志亮.社区照顾：城市社区养老工作研究[D].山东大学,社会工作（专业学位）,2013,硕士.
[37]杨汉赟.一种基于灰色预测模型的AODV路由协议优化策略[D].杭州电子科技大学,计算机软件与理论,2011,硕士.
[38]方瑜.高职院校辅导员队伍专业化、职业化建设研究[D].南昌大学,思想政治教育,2012,硕士.
[39]郭庭鸿.现代康复花园理论与实践初探[D].西南交通大学,园林植物与观赏园艺,2013,硕士.
[40]周雪莹.哈尔滨ZH超市营销策略研究[D].黑龙江大学,工商管理,2013,硕士.
[41]宋磊.媒介传播与四川老区农民致富的关系研究[D].成都理工大学,传播学,2013,硕士.
[42]李方太.铁路道岔外锁闭装置的强度分析[D].清华大学,固体力学,2002,硕士.
[43]苏龙.外伤性蛛网膜下腔出血脑血管痉挛的危险因素分析[D].延安大学,外科学,2014,硕士.
[44]张程.企业人力资源管理中的法律风险及对策研究[D].山东大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[45]王刚.厚壁超高强度U型件热冲压成形工艺模拟研究[D].吉林大学,材料加工工程,2014,硕士.
[46]朱华春.病毒性网络营销策略应用研究[D].苏州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[47]董亦思.勒菲弗尔改写理论视角下《红高粱家族》英译本研究[D].沈阳师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[48]徐明月.胰腺实性假乳头状瘤的临床诊治分析[D].中国人民解放军医学院,外科学,2013,硕士.
[49]杨雪莲.论清代江西竹枝词中的社会经济生活[D].江西师范大学,中国古代史,2004,硕士.
[50]张树鹏.功能化石墨烯/PMMA透明复合材料热稳定性能的提高[J].化工新型材料,2012,03:138-140.