[发明专利]一种促进牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的方法

说明书

本发明涉及一种促进牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的方法，该方法是通过干扰lncRNA‑HZ5表达来实现促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化，具体方法为：根据lncRNA‑HZ5碱基序列，设计合成出lncRNA‑HZ5的siRNA，以siRNA转染牛骨骼肌卫星细胞，调低lncRNA‑HZ5的表达水平，实现促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化，其中，所述lncRNA‑HZ5的基因组碱基序列为：SQ1。本发明利用改变lncRNA‑HZ5表达对牛肌卫星细胞的成肌分化过程进行调控，可以为肌肉发育分化的长非编码RNA研究提供启示，并为肌肉发育分化及损伤修复的临床研究及诊治提供新的思路和参考。

技术领域

本发明属于生物技术领域的细胞及组织工程技术领域，特别是一种促进牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的方法。

背景技术

骨骼肌卫星细胞(skeletal muscle satellite cell)是骨骼肌中具有分化增殖潜能的肌源性干细胞，通常以静息状态存在于肌纤维肌膜与基底膜之间，在一定的条件下可以被激活，发生增殖和成肌分化，形成骨骼肌细胞，肌卫星细胞在动物出生后肌肉的生长发育和再生过程中发挥着十分重要的作用。肌卫星细胞的体外成肌分化过程很好地模拟了体内的肌肉发育过程，是研究细胞分化和肌肉发育的良好细胞模型。肌卫星细胞的激活、增殖与成肌分化过程受多种因素的调控，了解骨骼肌卫星细胞的成肌分化调控模式，可以增加人为控制肌细胞形成的可能性。

肌肉的分化和生长发育过程是内在遗传、表观遗传和外在的各种信号互作的结果，骨骼肌发育分化过程涉及多基因的表达、信号途径及网络式调控，过程极其复杂，其中，非编码RNA的调控作用受到越来越多的重视。已有研究表明长非编码RNA(long non-codingRNA,lncRNA)在肌肉发育的过程中发挥了重要的调控作用。lncRNA是一类转录本长度超过200nt的RNA分子，它不编码蛋白，以RNA的形式在多种层面上(表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等)调控基因的表达。1ncRNA起初被认为是基因组转录的“噪音”，是RNA聚合酶II转录的副产物，不具有生物学功能。然而，近年来的研究表明lncRNA具有重要的生物学功能。越来越多的研究表明lncRNA参与调控了细胞、组织分化和发育以及疾病发生等多种生物学过程。有研究利用芯片技术分析了小鼠成肌细胞和分化后肌管中的lncRNA，在肌管中发现9个上调10倍的lncRNA，其中肌肉特异性表达的MUNC位于MyoD上游5kb处，下调MUNC可以抑制成肌分化，体内敲除MUNC引起小鼠肌肉再生障碍，表明MUNC与肌细胞发育分化具有密切的相关性；有研究通过分析小鼠成肌细胞增殖和分化时期转录本，发现lnc-31在增殖期C2C12细胞中高表达，成肌分化后明显下调，lnc-31的表达参与维持成肌细胞的增殖，并可以抑制细胞分化。已有的研究结果说明在成肌分化过程lncRNA确实发挥了重要的调控作用。但到目前为止，绝大部分的lncRNA的功能还是未知的，只有小部分的lncRNA的功能被研究。目前，在牛肌卫星细胞成肌分化中lncRNA的相关研究鲜见报道。鉴于这种情况，本发明人在前期研究中通过RNA-seq技术，对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化过程中差异表达的lncRNA进行了筛选，鉴定出了301个在分化前后差异表达的lncRNA，生物信息学预测分析发现这些差异表达lncRNA的靶基因主要富集在细胞增殖分化及肌肉发育分化相关的通路中，提示这些差异表达lncRNA可能在牛骨骼肌卫星细胞成肌分化过程中发挥了重要的调控作用，本发明从这些差异表达lncRNA选取表达丰度较高，分化前后差异倍数较大的lncRNA-HZ5进行成肌分化调控研究，以期建立通过改变牛骨骼肌卫星细胞中lncRNA的表达，从而影响牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程的方法，为肌肉发育分化的lncRNA调控研究供新的思路和方法。

发明内容