Bta-miR-30f通过靶向RAD23B调控水牛肌内前体脂肪细胞成脂分化及不饱和脂肪酸积累的机制研究

《iScience》:Bta-miR-30f promotes adipogenesis and unsaturated fatty acid accumulation by targeting RAD23B in buffalo intramuscular preadipocytes

【字体: 时间:2026年01月14日 来源:iScience 4.1

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  本研究针对水牛肉质中肌内脂肪含量低、不饱和脂肪酸比例不足的问题,通过分子生物学手段揭示了bta-miR-30f通过靶向抑制DNA修复蛋白RAD23B的表达,进而激活PPARG/C/EBPα信号轴,促进脂质沉积和UFA合成的全新调控通路。该发现为水牛肉质性状的遗传改良提供了重要靶点和理论依据。

  
随着生活水平的提高,消费者对肉品质的要求日益严格,肌内脂肪含量和脂肪酸组成成为衡量肉质风味和营养价值的核心指标。水牛肉虽富含蛋白质,但存在肌内脂肪沉积不足的缺陷,导致肉质口感欠佳,市场接受度受限。这一瓶颈不仅制约产业发展,更对珍稀水牛遗传资源的可持续利用提出挑战。
为突破这一困境,广西大学研究团队在《iScience》发表创新性研究,首次系统阐释了bta-miR-30f通过靶向RAD23B调控水牛肌内前体脂肪细胞成脂分化和不饱和脂肪酸积累的分子机制。研究人员发现该miRNA在胸骨皮下脂肪组织高表达,且与UFA含量呈正相关。通过功能获得/缺失实验证实,bta-miR-30f可显著促进脂滴形成和C18:1n9c等有益脂肪酸合成,同时上调PPARG、SCD等关键基因表达。
研究采用多组学整合分析策略,结合体外细胞模型(包括水牛肌内前体脂肪细胞原代培养和HEK293T细胞系)进行机制验证。通过生物信息学预测和双荧光素酶报告基因实验锁定RAD23B为直接靶标,并利用siRNA干扰技术重现了miRNA过表达表型。脂肪酸组分分析采用气相色谱-质谱联用技术,细胞功能检测涵盖EdU增殖实验、CCK-8活性测定和油红O染色等经典方法。
表达模式分析
通过qPCR检测发现bta-miR-30f在六种脂肪组织中特异性高表达于胸骨皮下脂肪,在心脏组织中也呈现显著富集。分化时间序列实验显示该miRNA在诱导第2天和第8天出现表达高峰,与成脂标志基因表达动态吻合。
功能获得实验
转染miRNA模拟物后,细胞内PPARG、FADS1/2等基因表达上调2-3倍,油红O染色显示脂质积累增加47%,甘油三酯含量提升39%。脂肪酸组分分析表明UFA/SFA比值显著提高,其中C18:1n9c比例上升而C16:0下降。
功能缺失实验
抑制剂处理导致成脂相关基因表达量下降50%-60%,脂质沉积减少约35%。EdU检测显示细胞增殖活性受抑制,证实bta-miR-30f对前体脂肪细胞扩增具有调控作用。
跨组织验证
在皮下前体脂肪细胞中重复实验,获得与肌内细胞一致的表型,表明该调控通路在不同脂肪沉积部位具有保守性。
靶标验证机制
生物信息学预测和双荧光素酶实验证实RAD23B的3'UTR区域存在bta-miR-30f结合位点。干扰RAD23B表达可模拟miRNA过表达效应,使UFA含量增加21%,且显著改变SCD、ELOVL5等代谢酶基因表达。
本研究创新性地揭示了miRNA通过靶向DNA修复蛋白调控脂代谢的新途径。RAD23B作为泛素-蛋白酶体系统组分,可能通过影响SREBP-1c等转录因子稳定性间接调节脂肪酸合成酶表达。该发现不仅为理解脂肪沉积的分子网络提供新视角,更为水牛分子育种提供了潜在靶点。通过调控bta-miR-30f-RAD23B轴,有望同步提升肉品风味特性和健康价值,对推进畜禽遗传资源利用和精准育种具有重要意义。
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