中国的养猪历史由来已久。我国居民对于猪肉的依赖和消费极大,随着经济条件的改善和生活水平的提高,人们对于猪肉品质的要求也在不断地增加,而猪骨骼肌生成能力和肌纤维类型组成是影响猪肉产量和品质的关键因素。骨骼肌生成和肌纤维类型转化受到复杂精细的遗传机制的调控,miRNA作为非编码RNA在骨骼肌生长发育过程中起着十分关键的作用。本课题组前期从通城猪和长白猪骨骼肌全基因组和转录组测序数据中筛选出关键的miR-24-3p。此外,为了更加深入广泛地研究miRNA对骨骼肌的调控作用,本研究进一步从C2C12成肌细胞分化的microarray数据中筛选出重要的miR-200c-5p。然而,miR-24-3p和miR-200c-5p对骨骼肌生成和肌纤维类型转化的调控作用及其机制尚不清楚,有待进一步研究。因此,本研究旨在探究miR-24-3p和miR-200c-5p调控骨骼肌生成和肌纤维类型转化的功能和机制,以期从miRNA的角度解析肌肉生长发育的生物学过程,为畜禽肉品质的改善和肌肉相关疾病的治疗提供新的思路。本研究的主要研究结果如下:miR-24-3p调节骨骼肌生成和肌纤维类型转化。研究发现,ssc-miR-24-3p在猪背最长肌(快肌)中的表达高于比目鱼肌(慢肌),且在猪骨骼肌原代细胞分化过程中上调。q PCR、Western blot、CCK-8和免疫荧光等实验发现,过表达miR-24-3p抑制猪骨骼肌原代细胞和C2C12成肌细胞增殖标志基因KI67、PCNA、CDK4、Cyclin D1和Cyclin E1的表达和增殖速率;上调分化标志基因Myo D、Myo G和My HC,促进肌管融合;促进快肌纤维标志基因Myh4的表达,下调慢肌纤维标志基因Myh7。敲低miR-24-3p后对骨骼肌细胞增殖、分化和肌纤维转化的影响与过表达相反。另外,mmu-miR-24-3p的表达在小鼠骨骼肌再生过程中先降低后升高。说明mmu-miR-24-3p在骨骼肌再生和肌生成中具有重要的作用。随后,在小鼠骨骼肌损伤重建中,过表达miR-24-3p下调了Pax7的表达,促进了Myo G和My HC的表达,以及肌纤维的生成。并且,在小鼠腓肠肌中过表达miR-24-3p可以促进Myh4的表达,增加快肌纤维的比例。miR-24-3p在猪和小鼠中是保守的。通过网站预测发现,MAPK14、NEK4、PSKH1、PIM1和NLK是mmu-miR-24-3p的靶基因,其表达与mmu-miR-24-3p在小鼠骨骼肌再生过程中相反;此外,这些预测靶基因在猪和小鼠慢肌纤维中的表达水平高于快肌,与miR-24-3p相反。进一步的双荧光素酶报告实验证明miR-24-3p与MAPK14、NEK4、PSKH1、PIM1和NLK间存在靶向关系。这些结果表明,miR-24-3p参与调控骨骼肌的生成和快慢肌纤维的转化,在不同物种间具有功能和调控机制的保守性。miR-200c-5p调节骨骼肌生CCRG 81045成和肌纤维类型转化。结果表明,mmu-miR-200c-5p在C2C12成肌细胞分化过程中下调。通过q PCR、Western blot、CCK-8和免疫荧光等实验发现,过表达miR-200c-5p后,抑制分化标志基因Myo G和My HC的表达和肌管融合;促进慢肌纤维标志基因Myh7和Myh2的表达;促进C2C12成肌细胞迁移标志基因Plac8、Eno1、P2y6、Fak、Rac1的表达和迁移行为。但是,对selleck激酶抑制剂C2C12成肌细胞的增殖没有影响。另外,敲低miR-200c-5p后对骨骼肌细胞分化、迁移和肌纤维类型转化Fixed and Fluidized bed bioreactors的影响与过表达相反。通过网站预测、RIP和双荧光素酶实验证明Adamts5是miR-200c-5p的一个直接靶基因。Adamts5在小鼠骨骼肌中高表达,其对C2C12细胞迁移和分化的调控作用与miR-200c-5p相反。另外,过表达miR-200c-5p能够挽救Adamts5对C2C12成肌细胞迁移和分化的调控作用。这些结果说明,miR-200c-5p通过靶向调节Adamts5的表达,调控骨骼肌细胞的分化和迁移,从而参与到骨骼肌生和肌纤维类型转化的调控中。综上所述,本研究从前期测序数据中筛选出来2个关键的差异miRNA,一方面验证了miR-24-3p和miR-200c-5p对骨骼肌再生和肌纤维类型转化的调节作用,另一方面分别鉴定了miR-24-3p和miR-200c-5p的靶基因,解析了这2个miRNA在骨骼肌中发挥调节功能的机制。