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组蛋白H3的22个赖氨酸去甲基化酶对胎鼠棕色脂肪细胞分化的调控作用 被引量:1
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作者 武晓慧 徐玉乔 +5 位作者 张丰 郜松 魏佳昶 许久航 李青 苏兴利 《中山大学学报(医学科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期534-541,共8页
【目的】探索胎鼠棕色脂肪细胞分化过程中组蛋白H3赖氨酸残基位点H3k4,H3k9,H3k27,H3k36的22种去甲基化酶的调控作用,为棕色脂肪细胞分化研究提供理论基础。【方法】收集怀孕时间为E13.5~E19.5 d的小鼠胚胎,每个时间点至少取3只胎鼠。... 【目的】探索胎鼠棕色脂肪细胞分化过程中组蛋白H3赖氨酸残基位点H3k4,H3k9,H3k27,H3k36的22种去甲基化酶的调控作用,为棕色脂肪细胞分化研究提供理论基础。【方法】收集怀孕时间为E13.5~E19.5 d的小鼠胚胎,每个时间点至少取3只胎鼠。取肩胛间区棕色脂肪,进行HE染色,镜下观察棕色脂肪细胞的分化情况。Realtime RT-qPCR法检测随着小鼠胚胎的发育成熟,棕色脂肪标志基因Ucp1、Cidea、Prdml6及脂肪细胞分化基因Pparγ的表达情况和棕色脂肪中组蛋白H3的22种赖氨酸去甲基化酶的基因表达情况。Westen blot法检测棕色脂肪组织中Ucp1的蛋白表达。【结果】最早在E14.5 d的胎鼠背部肩胛间区观察到棕色脂肪组织;E18.5 d胎鼠棕色脂肪细胞中出现光镜下可见的脂滴。与E15.5 d相比,Ucp1、Cidea、Prdm16及Pparγ的表达升高(P<0.05);Ucp1的蛋白表达增加(P<0.05)。与E15.5 d相比,H3k4的去甲基化酶中,Jarid1a、Jarid1b、Jarid1d、Lsd1基因表达减少(P<0.05),Jarid1c表达差异无统计学意义(P>0.05)。在H3k9的去甲基化酶中,Jmjd2a、Jmjd2b、Jmjd2c、Phf2、Jmjd1c、Jhdm2a基因表达减少(P<0.05);Phf8、Jhdm2b、Jmjd2d基因表达增加(P<0.05),MINA表达差异无统计学意义(P>0.05)。在H3k36的去甲基化酶中,Jmjd4、Jmjd5、Jhdm1b表达减少(P<0.05),Jhdm1a表达增加(P<0.05)。在H3k27的去甲基化酶中,Jmjd3、Utx、Jhdm1d表达增加(P<0.05)。【结论】在小鼠胚胎期棕色脂肪细胞的分化过程中,H3k4和H3k36去甲基化酶主要表现为基因表达下调,H3k9和H3k27去甲基化酶部分基因表达上调,这些去甲基化酶构成以转录激活和转录延长为主要效应的复杂调控网络。 展开更多
关键词 棕色脂肪细胞 分化 组蛋白H3 去甲基化酶
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Jmjd3维持小鼠棕色脂肪细胞脂滴及线粒体的形态和功能 被引量:1
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作者 武晓慧 李青 +1 位作者 魏婉丽 徐玉乔 《中南大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1298-1307,共10页
目的:组蛋白H3K27me3去甲基化酶Jmjd3可促进棕色脂肪细胞的分化,但其对细胞内两大关键的产热细胞器(脂滴和线粒体)的超微结构的影响尚不清楚。本研究拟探索Jmjd3缺失对小鼠棕色脂肪细胞内脂滴和线粒体的影响。方法:构建Jmjd3全身敲除(Jm... 目的:组蛋白H3K27me3去甲基化酶Jmjd3可促进棕色脂肪细胞的分化,但其对细胞内两大关键的产热细胞器(脂滴和线粒体)的超微结构的影响尚不清楚。本研究拟探索Jmjd3缺失对小鼠棕色脂肪细胞内脂滴和线粒体的影响。方法:构建Jmjd3全身敲除(Jmjd3-/-)小鼠及脂肪组织特异性条件敲除(Jmjd3F/FFabp4-Cre+)小鼠。取胚胎期19.5 d(E19.5)Jmjd3-/-及同窝对照(Jmjd3+/+)小鼠,6周龄Jmjd3F/FFabp4-Cre+及同窝对照(Jmjd3flox/+或Jmjd3+/+Fabp4-Cre+)小鼠的背部棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)。在光镜下观察棕色脂肪细胞形态。在电镜下观察脂滴和线粒体的超微结构。采用蛋白质印迹法检测BAT中H3K27me3,Jmjd3和解偶联蛋白1(uncouple protein 1,UCP1)蛋白质的表达。采用RT-qPCR法检测Jmjd3,过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor,PPARγ),Fabp4,UCP1,PR结构域蛋白16(PR domain-containing 16,PRDM16),诱导细胞死亡DFFA样效应因子a(cell death-inducing DFFA-like effector a,CIDEa),线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM),PPARγ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1alpha,PGC-1α),线粒体细胞色素c氧化酶亚单位I(mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I,COX1),细胞色素c(cytochrome c,Cyt c)的表达。检测BAT中ATP的含量。检测Jmjd3F/FFabp4-Cre+及同窝对照小鼠受到寒冷刺激时体温下降的情况。结果:Jmjd3-/-和Jmjd3F/FFabp4-Cre+小鼠的体型均小于同窝对照组,BAT中Jmjd3 mRNA(P<0.05)和蛋白质的表达均明显下调,H3K27me3的蛋白质表达水平上调,表明敲除小鼠构建成功。与对照组相比,Jmjd3-/-小鼠背部棕色脂肪细胞面积较小(P<0.05),脂肪细胞中脂滴较少(P<0.01),脂滴直径差别不大(P>0.05),线粒体水肿且嵴断裂,线粒体数量和面积差异无统计学意义(均P>0.05),线粒体嵴数量明显较少(P<0.05)。Jmjd3-/-小鼠BAT中UCP1蛋白质表达水平,UCP1,CIDEa和PGC-1α mRNA表达水平(均P<0.05)明显低于对照组。Jmjd3-/-小鼠BAT中ATP含量较对照组减少(P<0.05)。Jmjd3F/FFabp4-Cre+小鼠BAT中脂滴大于对照组。与对照组小鼠相比,Jmjd3F/FFabp4-Cre+小鼠棕色脂肪细胞大小无明显改变(P>0.05),但脂滴数目明显减少(P<0.05),脂滴直径明显增加(P<0.001),线粒体水肿且嵴断裂,线粒体嵴数量明显减少(P<0.05)。Jmjd3F/FFabp4-Cre+小鼠BAT中UCP1蛋白质表达水平,UCP1,PRDM16,CIDEa,COX1,PGC-1α mRNA表达水平明显低于对照组(均P<0.05)。Jmjd3F/FFabp4-Cre+小鼠BAT中ATP含量较对照组减少(P<0.05),在受到冷刺激时体温下降较对照组更明显(P<0.05)。结论:Jmjd3可通过促进小鼠棕色脂肪细胞内脂滴形成,并维持线粒体的正常形态和功能,促进棕色脂肪细胞分化。 展开更多
关键词 棕色脂肪细胞 Jmjd3 脂滴 线粒体 H3K27me3 解偶联蛋白1
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Ezh2通过维持线粒体ATP合成功能促进骨骼肌细胞分化 被引量:1
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作者 武晓慧 李青 +4 位作者 徐玉乔 陈佳琪 杨帆 刘婉莹 李凯 《中山大学学报(医学科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期841-849,共9页
【目的】探索组蛋白H3K27me3甲基转移酶Ezh2在间充质干细胞内缺失对小鼠骨骼肌细胞分化及骨骼肌线粒体的影响。【方法】构建Ezh2间充质干细胞条件性敲除小鼠(Ezh2F/FPrx1-Cre)。HE染色、改良Gomori三色染色及四氮唑还原酶染色(NADH-TR)... 【目的】探索组蛋白H3K27me3甲基转移酶Ezh2在间充质干细胞内缺失对小鼠骨骼肌细胞分化及骨骼肌线粒体的影响。【方法】构建Ezh2间充质干细胞条件性敲除小鼠(Ezh2F/FPrx1-Cre)。HE染色、改良Gomori三色染色及四氮唑还原酶染色(NADH-TR)法观察细胞形态及线粒体情况。电镜观察骨骼肌细胞和线粒体超微结构。Western Blot法检测6周龄小鼠骨骼肌细胞中Ezh2、H3K27me3和骨骼肌分化相关基因Myogenin、Myosin、Desmin及线粒体蛋白CytC的蛋白表达量。Realtime RT-qPCR法检测骨骼肌分化相关基因和线粒体相关基因的表达情况。免疫组化染色检测骨骼肌中CytC的表达量,ATP含量测定试剂盒检测骨骼肌细胞内ATP含量。HE和NADH-TR染色观察2周龄小鼠骨骼肌。检测6周龄小鼠棕色脂肪中Ezh2蛋白含量,电镜观察小鼠棕色脂肪中的线粒体。【结果】敲除组骨骼肌中Ezh2及H3K27me3蛋白含量均明显降低。敲除组小鼠的骨骼肌肌纤维粗细不等,部分核内移,骨骼肌分化标志物Myogenin和MhcIIb的mRNA表达明显减少(均P<0.05),Myogenin蛋白表达量减少,NADH-TR和CytC免疫组化染色显示线粒体增加。电镜下敲除组骨骼肌肌原纤维粗细不等,细胞膜下及肌原纤维间线粒体数量明显增加,呈团块状聚集。线粒体无水肿,嵴无明显减少。敲除组线粒体相关基因CytC、Tfam、Pgc1α的mRNA和CytC蛋白表达升高(均P<0.05),但ATP含量明显降低(P<0.05)。2周龄小鼠骨骼肌纤维粗细不等,但NADH含量无差别。电镜下6周龄小鼠棕色脂肪细胞线粒体无数量增加或形态异常。【结论】Ezh2在间充质干细胞阶段对小鼠骨骼肌细胞分化是必须的,并维持线粒体产生ATP的功能。Ezh2缺失小鼠骨骼肌细胞线粒体产生ATP减少,线粒体数量代偿性增加。 展开更多
关键词 骨骼肌细胞 分化 EZH2 H3K27me3 线粒体
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