Decorin对禽类成肌细胞增殖分化的调控作用及机理研究

Decorin(DC)是细胞外基质的一种重要成分。以往的研究表明，DC核心蛋白能与TGF-β家族成员结合，对骨骼肌细胞的增殖与分化具有重要的调控作用，但其作用机制及信号通路尚不确定。本实验室的前期研究发现，在鸡胚骨骼肌的发育过程中不同品种肉鸡（快大鸡和土种鸡）之间生肌基因呈现差异表达模式，可能与DC的调控有关。本项目拟采用体外添加DC和慢病毒介导的DC基因沉默技术，研究DC对鸡胚不同部位成肌细胞增殖分化的调控作用及信号通路；在整体水平上，通过蛋内注射的方法研究DC对于鸡胚不同部位肌肉发育的影响，进而揭示DC对禽类肌纤维发育的可能调控机制；此外构建禽类DC启动子报告基因重组质粒，对启动子进行活性分析，筛选调控因子，揭示机体对DC转录的调控途径。项目的研究结果不仅能深入揭示DC对禽类肌纤维发育的调控机制同时可望对以提高肉品质为目标的遗传改良和营养调控提供理论依据。

核心蛋白聚糖（decorin）是细胞外基质（ECM）的重要成分。以往研究表明，decorin能通过抑制myostatin的活性而促进啮齿类动物成肌细胞的增殖和分化，但decorin对禽类成肌细胞增殖有何影响，其自身的表达调控机制如何在禽类均未见报道。. 本项目研究结果发现，在QM7细胞中MSTN/Smad3信号通路参与了decorin诱导的禽类成肌细胞增殖；禽类成肌细胞中FXR可以转录水平调控decorin的表达； FXR的激动剂（CDCA）可以促进FXR和decorin的表达，同时上调成肌相关基因（MyoD、Myogenin）的表达，并抑制了MSTN下游Smad3的磷酸化；而FXR阻断剂呈现相反的效应，提示decorin-MNST/Smad3信号通路参与了FXR诱导的禽类成肌细胞增殖。在活体水平上，通过在胚蛋内注射不同剂量的CDCA发现：低剂量CDCA显著提高了42日龄时肉鸡体重、腿肌重、肝脏重、16胚龄和岀壳时单位面积腿肌肌纤维数目；注射高剂量CDCA显著提高了出壳时雏鸡体重和42日龄时肉鸡肌纤维直径；RT-PCR结果显示，出壳时和42日龄时500ng/50μL CDCA组腿肌中decorin和成肌相关基因（Myf-5、MyoD、Myogenin）mRNA表达水平显著上调，表明胚蛋注射CDCA显著促进禽类胚胎期骨骼肌纤维的发育，提高产肉潜力。. 本研究分别从细胞和活体试验证明CDCA通过激活FXR促进了禽类骨骼肌发育，并且Decorin-MSTN/Samd3信号通路可能参与FXR介导对成肌细胞增殖的调节。项目研究成果在Poultry Science 发表文章一篇。全国动物生理生化会议报告2次，培养博士生1名，硕士生1名。