Mstn基因敲除小鼠肌肉和C2C12细胞的转录特征分析

doi:10.13417/j.gab.043.001779

基因组学与应用生物学 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (Z2) : 1779 -1793. DOI: 10.13417/j.gab.043.001779

景新阳, 莫家远, 王楠, 刘永刚, 牟玉莲, 林鑫, 黄雷, 朱振东, 李奎

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摘要

肌肉生长抑制素(Myostatin, Mstn)作为TGF-β超家族的成员，是一种调控骨骼肌生长发育的负调节因子，其失活可以促进肌肉的发育，在个体上表现为双肌臀等表型。为了探究Mstn基因敲除对肌肉细胞和组织转录组的影响，本研究利用CRISPR/Cas9技术构建了3个Mstn基因敲除的C2C12细胞株，并采集了12只Mstn基因敲除小鼠(Mus musculus)(6公6母)的腓肠肌，分别进行转录组测序分析。结果显示，Mstn基因敲除C2C12细胞增殖能力显著高于野生型细胞的。在Mstn基因敲除的C2C12细胞、公鼠和母鼠中分别鉴定到329、 240、 265个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。Mstn基因敲除公鼠和母鼠中鉴定到50个共有DEGs,在下调表达基因中，Myh7、Lmod2、Barx2、Myh2、Myl3和Smtnl1基因显著富集到27条肌肉功能相关通路；Dgat2和Slc27a1显著富集到8条脂质代谢相关通路。Mstn基因敲除C2C12细胞和小鼠中鉴定到4个共有DEGs,其中Fam83d基因是成肌细胞增殖、分化的关键调控基因。综上所述，Mstn基因敲除既可以通过下调Myh7、Lmod2和Fam83d等基因参与肌肉发育调控，也能够通过下调Dgat2和Slc27a1基因调控脂质代谢。