畜牧兽医学报

作者：胡金玲, 钟奇祺, 黄程, 雷明刚

单位：1. 华中农业大学动物科技学院, 农业动物遗传育种教育部重点实验室, 农业部猪遗传育种重点实验室, 武汉 430070；2. 华中农业大学国家畜牧工程技术研究中心, 武汉 430070；3. 生猪可持续生产协同创新中心生猪生产部, 武汉 430070

关键词：AKR1B1,猪骨骼肌卫星细胞,骨骼肌细胞增殖分化,AMPK/mTOR/S6通路

基金：国家现代农业产业技术体系资助(CARS-35-026)；优质猪新品种设计与培育(2023ZD04047)

旨在探讨醛酮还原酶家族1成员B1基因(aldo-keto reductase family 1 member b1, AKR1B1)对猪骨骼肌卫星细胞(porcine skeletal muscle satellite cells, PSCs)增殖和分化的影响。本研究利用生物信息学方法预测分析AKR1B1基因所编码蛋白的结构与理化性质；采集3日龄仔猪十二指肠、背最长肌和皮下脂肪等8个组织，提取RNA，进行实时定量PCR(qRT-PCR)，确定各组织中AKR1B1表达水平；从腿部肌肉和背最长肌中分离PSCs体外培养，分别收集增殖分化特定时间节点的样品；利用小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)抑制AKR1B1基因表达水平，使用qRT-PCR、细胞免疫荧光(immunofluorescence)及蛋白质印迹法(Western blot)等方法进行探索，评估AKR1B1基因在PSCs增殖与分化过程中的功能。AKR1B1蛋白由316个氨基酸组成，主要在细胞质中表达，经预测AKR1B1为稳定的、亲水性较强的酸性蛋白质。qRT-PCR结果显示，AKR1B1基因在猪的背最长肌和十二指肠mRNA表达水平较高；PSCs增殖期，AKR1B1表达逐渐上升；分化期AKR1B1表达水平随着分化进程逐步增加，第5天达到峰值后开始下降。增殖期干扰AKR1B1基因显著降低增殖标志物Ki67、细胞周期蛋白D(cyclin D1, ccnd1)(P＜0.05)的mRNA和蛋白表达水平，EdU+细胞(P＜0.05)比例显著减少。分化期干扰AKR1B1基因后，分化标志物肌细胞生成素(myogenin, MyOG)、肌球蛋白重链(myosin heavy chains, MyH3)(P＜0.05)mRNA和蛋白表达显著上调，细胞免疫荧光结果显示MyOG+细胞比例极显著提高(P＜0.01)，分化指数显著升高(P＜0.05)。干扰AKR1B1基因显著降低AMPK Ser182位点的磷酸化水平(P＜0.05)，显著升高TSC2、RAPTOR、mTOR Ser2448磷酸化水平(P＜0.05)，促使S6K1以及S6(P＜0.05)蛋白表达显著提高。综上所述，干扰AKR1B1基因抑制PSCs增殖，对分化产生正调控作用，同时发现AKR1B1介导AMPK/mTOR/S6通路调控PSCs分化。本研究旨在探索AKR1B1基因在猪骨骼肌生长发育过程中产生的具体影响，以期为健康畜牧提供理论依据和科学线索。

来源：2025年第8期

《畜牧兽医学报》期刊编辑部

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