豬垂體生長激素調控相關miRNA的功能鑑定與分析

《豬垂體生長激素調控相關miRNA的功能鑑定與分析》是依託華南農業大學，由張永亮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：豬垂體生長激素調控相關miRNA的功能鑑定與分析
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張永亮
• 依託單位：華南農業大學

項目摘要

豬垂體是重要的內分泌器官，其分泌的GH是生長軸中的關鍵要素，與豬的生長、發育及代謝有著密切的關係。miRNA是近年來發現的重要調控分子，已證明幾乎參與了各種生命活動的調控過程。與GH調控相關的miRNA分子還沒有報導，因此，揭示參與GH調控的miRNA及其作用機制具有重要的學術意義。本課題組前期的研究在豬垂體中發現了三種新的miRNAs，並發現了5種可能與GH調控相關的miRNAs。初步的生物信息學分析都顯示它們可能與GH的調控有關。本項目擬以上述8種miRNA為候選，採用生物信息學、miRNA分子生物學及轉基因動物的方法，力爭從分子水平、細胞水平和整體水平來闡明與GH調控相關的miRNA作用及機制，以及各種相關分子的網路調控關係。研究的結果將會揭示參與GH調控的miRNA分子及其作用機制，為豐富GH調控的分子機理，乃至深入理解豬的生長、發育及代謝調控提供新的學術資料。

結題摘要

豬垂體是重要的內分泌器官，其分泌的GH是生長軸中的關鍵要素，與豬的生長、發育及代謝有著密切的關係。miRNA是近年來發現的重要調控分子，已證明幾乎參與了各種生命活動的調控過程。與GH調控相關的miRNA分子還沒有報導，因此，揭示參與GH調控的miRNA及其作用機制具有重要的學術意義。 本研究首先利用轉錄組、miRNA晶片技術分析不同品種豬腺垂體mRNA和miRNA表達譜，並探索GnRH促進FSH分泌的過程及miRNA在其中的作用機制；接著比較了不同年齡階段巴馬香豬和SD大鼠生長相關分子隨年齡變化規律，利用晶片技術進行不同年齡段SD大鼠垂體miRNA表達譜分析，篩選差異表達miRNA並進行靶基因預測和pathway分析；然後對篩選的miRNAs進行功能研究，探索其對GH的調控作用與機制；最後還探索了營養物質都垂體miRNA表達的影響。主要研究結果表明：1、巴馬香豬、長白豬和藏豬的miRNA和mRNA均有差異表達且具有較高的負相關性，提示miRNA與mRNA之間形成複雜的分子網路共同參與調控垂體功能， 100nM GnRH促進FSH的分泌及FSHβ mRNA 表達且miR-320和miR-361-3p可直接靶向FSHβ； 2、在大鼠垂體組織中共檢測到411個miRNA表達 ，其中miR-7a-5p, miR-709, miR-375-3p是大鼠垂體最高表達的3個miRNA； 3、在不同年齡階段的大鼠垂體中，miRNA表達存在顯著差異。靶基因預測及通路分析結果顯示：差異表達的miRNAs參與了多達511條信號通路，其中14條與垂體功能相關的通路可能介導了miRNAs的在垂體中的功能；4、 miR-141-3p可能通過靶向SOCS7抑制CREB表達與活性來介導對GH的調節，miR-7a-5p, miR-709, miR-375-3p參與了垂體GH的表達調節，ABHD8、MKNK2可能是介導miR-7a-5p作用的靶；5、視黃酸能夠促進垂體GH1 mRNA表達同時抑制miR-141-3p，miR-375-3p，miR-7a-5p和miR-709。 本研究的結果揭示參與GH調控的miRNA分子及其作用機制，為豐富GH調控的分子機理，乃至深入理解豬的生長、發育及代謝調控提供新的學術資料。