IFN-γ对羊驼皮肤黑色素细胞增殖和黑色素合成的影响

旨在研究IFN-γ对黑色素细胞增殖及黑色素合成的影响。不同浓度IFN-γ(0.0、0.5、2.0、8.0、16.0、32.0、64.0ng·mL-1)分别处理羊驼皮肤黑色素细胞24、48和72h。MTT法检测黑色素细胞活力,紫外分光光度法检测黑色素含量,qRT-PCR检测MC1R、TYR、TYRP1、MITF、DCT及NOS2mRNA水平的变化。结果显示,24h黑色素细胞活力受到抑制,72h细胞活力恢复且黑色素合成增强;IFN-γ可促进黑色素含量的增加,以32.0ng·mL-1 IFN-γ增加极显著。TYRP1、MITF、DCT、NOS2mRNA相对表达量显著增加(P0.05),MC1R、TYR mRNA相对表达量增加不显著(P0.05)。IFN-γ可促进黑色素细胞树突增长,可能有助于黑色素的转运;IFN-γ诱导黑色素的合成,可能与黑色素细胞中NOS2和MITF的高表达有关,可能通过NO/cGMP/PKG介导的信号通路合成黑色素。     

过表达miR-193b对黑色素细胞中MITF和TYR表达的影响

旨在探讨miR-193b对黑色素生成关键基因MITF和TYR表达的影响,进而说明miR-193b对黑色素形成的影响。本研究通过细胞转染技术,在绵羊黑色素细胞中过表达miR-193b,检测黑色素细胞中黑色素含量的变化,采用实时荧光定量PCR和Western blot分别对转染细胞中MITF和TYR mRNA和蛋白表达水平进行测定。结果显示:过表达miR-193b的黑色素细胞,黑色素含量明显减少;MITF mRNA和TYR mRNA表达均显著降低(P0.01),分别降低0.233倍和0.198倍;MITF和TYR蛋白表达量也显著降低(P0.01),分别降低0.232倍和0.321倍。本研究表明,过表达miR-193b使黑色素细胞中MITF和TYR表达量降低而间接影响黑色素生成。     

黑色素形成调控机理及乌骨绵羊黑色素沉积候选基因研究进展

黑色素(melanin)产生于黑色素细胞,是由酚类或吲哚类物质氧化聚合而成的不易溶于水的聚合体,广泛存在于微生物和动植物机体,具有消除自由基、抗氧化、抑制病毒感染、激活免疫系统、提高机体免疫力、延缓衰老等生理功能。酪氨酸在酪氨酸酶作用下生成多巴,多巴经过系列复杂的生物学反应形成黑色素。现有研究发现,多种信号通路(α-MSH/MC1R/cAMP信号通路、Wnt/β-catenin信号通路、PI3K/Akt/GSK3β信号通路、MAPK信号通路等)及相关调控因子(MITF、MC1R、TYR等)参与了黑色素的形成过程。一般认为,哺乳动物黑色素细胞主要分布于皮肤和毛囊组织,而乌骨绵羊的内脏组织也能存在大量黑色素细胞,其形成机制尚不明确。乌骨绵羊的乌质性状是重要的经济性状,与其营养和药用价值密切相关,受机体组织黑色素沉积程度的影响。文章简述了黑色素的理化性质、生物功能及其合成路径,回顾了近年来发现的调控动物机体黑色素合成的信号通路及其作用机理,总结了影响乌骨绵羊黑色素沉积和分布规律相关候选功能基因的研究现状,以期为深入研究黑色素沉积调控机理及候选功能基因应用于生产实践提供参考。     

成黑色素细胞生成过程中信号调节的研究进展

动物体内的黑色素细胞合成了黑色素从而决定其肤色和毛色。全身各处的黑色素细胞有2种来源:①由神经管上皮细胞分化而来的视网膜色素上皮细胞;②由神经嵴细胞在胚胎发育早期分化为成黑色素细胞进而发育成熟为黑色素细胞从而行使其功能。通过对小鼠和人类的发育遗传学研究,结果表明神经嵴细胞衍生的黑色素细胞的发育分化是一个非常复杂的过程,受到多重信号因子的调控。其中影响黑色素细胞发育过程的转录因子有SOX10、MITF和PAX3,信号通路有KIT及其配体KITL信号通路、WNT/β-catenin信号通路、EDN3及其受体EDNRB信号通路。MITF被认为是黑色素细胞发育过程中非常关键的调控因子,而3条通路也被认为与神经嵴细胞来源的黑色素细胞的发育有极为密切的关系且能调节MITF功能及其活性。作者总结了这个领域的研究进展并指出早期神经嵴细胞的发育调控可能是乌骨鸡和乌骨绵羊乌质性状形成的根本原因。     

黑色素细胞调控小眼畸形相关转录因子的研究进展

黑色素细胞的主要功能是合成黑色素。黑色素是皮肤受紫外线照射后"自我保护"形成的产物,在黑色素细胞的亚细胞器—黑素小体中合成。黑色素的形成过程受到了许多基因的调控,其中小眼畸形相关转录因子(MITF)对黑色素细胞发育、增殖和存活至关重要。本文首先对MITF基因的结构和功能进行介绍,其次对MITF参与的相关分子信号通路,以及MITF在黑色素细胞的生长发育、黑色素的合成的影响进行综述,最后概述了MITF在人类中的突变影响,并对未来的研究方向进行展望。有助于探明哺乳动物黑色素的合成的分子机制,为哺乳动物毛色的形成提供理论依据。     

RNAi对羊驼黑色素细胞中MC1R表达量及黑色素合成的影响

旨在研究RNAi对羊驼黑色素细胞中MC1R表达量及黑色素合成的影响。合成3对MC1RsiRNA,将MC1RsiRNA瞬时转染羊驼黑色素细胞,qRT-PCR法检测MC1R mRNA表达量,细胞免疫组化技术对MC1R进行定位,利用吸光度值检测黑色素细胞中黑色素的合成量。结果显示,siRNA2组和siRNA3组的MC1R mRNA相对表达量极显著低于空白对照组(P0.01),siRNA1组和阴性对照组与空白对照组相比差异不显著(P0.05),siRNA2、siRNA3两组的黑色素合成量低于空白对照组,差异极显著(P0.01)。将MC1RsiRNA成功转染到羊驼黑色素细胞中,筛选出有效MC1RsiRNA,MC1R的抑制情况与黑色素合成量一致,说明黑色素细胞中MC1R对黑色素的合成具有调控作用,其作用机制需进一步研究。     

miR-186-5p与α-MSH互作对绵羊黑素细胞黑色素生成的影响

黑色素合成受多种基因和miRNAs的调控,为了研究miR-186-5p与α-MSH协同作用对绵羊黑素细胞黑色素生成的影响。本研究在绵羊黑素细胞中转染miR-186-5p表达载体,同时添加α-MSH,通过实时荧光PCR (quantitative real time polymerase chain reaction, qRT-PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blotting)检测MITF、TYR、TYRP1和TYRP2 4种可能与之相关的基因表达情况;利用免疫组化检测MITF蛋白在黑素细胞中的表达和亚细胞定位;通过分光光度法测定黑色素含量变化;利用划痕试验测定细胞迁移情况,试验分为miR-186-5p转染组、miR-186-5p+α-MSH互作组和对照组,每组3个重复。结果显示,miR-186-5p能够抑制绵羊黑素细胞中MITF、TYR、TYRP1和TYRP2的表达,并最终抑制黑色素的生成。而添加α-MSH能缓解miR-186-5p对MITF、TYR、TYRP1和TYRP2表达的抑制作用,进而在一定程度上恢复黑色素的含量。另外,miR-186-5p还能抑制细胞分裂,并阻碍细胞的迁移,而α-MSH无法抵消miR-186-5p产生的这种负面影响。上述结果表明,在绵羊黑素细胞中,miR-186-5p和α-MSH均参与调控黑色素合成途径,其中,miR-186-5p主要起负调控作用,而α-MSH主要参与相关位点的正调控,并能部分恢复miR-186-5p导致的黑色素含量下降。值得注意的是,miR-186-5p还参与调控细胞的增殖和迁移,而α-MSH不参与相关调控。     

激活Wnt/β-catenin信号通路抑制猪AMSCs向脂肪细胞分化

本研究以猪脂肪间充质干细胞(AMSCs)为材料,通过LiCl对AMSCs细胞中Wnt/β-catenin信号通路第二信使β-联蛋白(β-catenin)的稳定作用,探讨体外激活Wnt/β-catenin信号通路对猪AMSCs向脂肪细胞分化的作用及其初步机制。应用细胞免疫化学染色鉴定AMSCs细胞表面分子CD44和CD105的表达;油红O染色法检测AMSCs成脂分化潜能;采用半定量RT-PCR及Westernblot等技术分析Wnt/β-catenin通路各因子及脂肪细胞分化转录因子的表达。结果显示,猪AMSCs表达CD44和CD105,并具有多向分化潜能;25mmol·L-1的LiCl处理AMSCs后,细胞中β-catenin蛋白表达明显增强;激活Wnt/β-catenin信号通路后,猪AMSCs在成脂诱导剂作用下向脂肪细胞分化的数目减少、细胞内甘油三酯含量降低,脂肪细胞分化转录因子C/EBPα和PPARγ的表达受到抑制。以上结果表明,激活Wnt/β-catenin信号通路能明显抑制猪AMSCs向脂肪细胞分化,其抑制作用可能是通过下调脂肪细胞分化转录因子PPARγ和C/EBPα的表达来实现的。     

Wnt3a在小鼠黑色素细胞中的表达研究

Wnt3a 在小鼠黑色素细胞的早期分化、迁移及黑色素合成过程中发挥重要作用。本研究通过免疫荧光技术检测体外培养的小鼠黑色素细胞中的 Wnt3a 蛋白的表达,为深入研究其在黑色素生成中的作用奠定基础。     

CDK5对羊驼皮肤黑色素细胞TYR和MITF mRNA表达的调节

为了证实CDK5是否参与羊驼毛色的形成,本研究主要对CDK5在羊驼黑色素细胞中调节TYR和MI TF的表达进行了研究.本研究首先采用免疫组织化学方法检测CDK5在羊驼皮肤黑色素细胞中的定位,再通过脂质体将CDK5转染于羊驼皮肤黑色素细胞,之后通过Western blot和qRT-PCR的方法检测转染后黑色素细胞中CDK5蛋白、TYR和MITF mRNA的表达.免疫组化结果显示CDK5位于黑色素细胞的胞质和细胞核内;Western blot结果显示转染组黑色素细胞中CDK5蛋白表达量明显高于对照组;qRT-PCR结果显示CDK5可下调MITF的表达,同时上调TYR的表达,转染组黑色素细胞中MITF和TYR mRNA的表达水平分别是对照组细胞的0.264 9和3.931 3倍.结果揭示CDK5可能通过调节黑色素细胞核中TYR和MITF mRNA的表达,从而参与调控羊驼毛色形成.     

金黄色葡萄球菌对奶牛乳腺上皮细胞Wnt/β-catenin信号通路和相关修复因子的影响

采用金黄色葡萄球菌侵袭原代奶牛乳腺上皮细胞,观察该病原菌对乳腺上皮细胞Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白和相关修复因子EGFR、TGF-β3和VEGF基因mRNA表达的影响。金黄色葡萄球菌以MOI=1∶1的比例接种奶牛乳腺上皮细胞,分别作用0,15,30,45,60,120,240 min,采用Western blot法检测乳腺上皮细胞β-catenin、Cyclin D1及c-Myc蛋白表达水平;免疫荧光法检测β-catenin的表达及核易位;荧光定量PCR检测EGFR、TGF-β3和VEGF基因mRNA表达。结果显示,β-catenin蛋白在45,60,120 min表达量升高,与0 min相比差异显著(P<0.05);Cyclin D1蛋白在45,60,120和240 min表达量升高,差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01);c-Myc蛋白在15,30,60,120,240 min表达量升高,差异极显著(P<0.01)。修复相关因子EGFR、TGF-β3和VEGF基因mRNA的表达量在30 min均出现极显著升高(P<0.01),且VEGF基因mRNA在45,60,120和240 min均呈现极显著升高(P<0.01),EGFR基因mRNA表达量在30,45和60 min时表达量极显著升高(P<0.01)。结果表明,金黄色葡萄球菌侵袭奶牛乳腺上皮细胞后,诱导Wnt/β-catenin信号通路的转导和修复因子EGFR、TGF-β3和VEGF基因转录,该信号通路和修复因子可能参与金黄色葡萄球菌导致的炎症和细胞损伤的修复过程。     

黑色素细胞相关调控因子研究进展

黑色素细胞是皮肤组织中的一种特殊细胞,黑色素细胞能够产生黑色素并且传递给周围的角质细胞。黑色素传递并停留在这些角质细胞中,能够防止光线辐射对染色体产生损伤,对细胞产生一定的保护作用。黑色素的合成受到许多复杂的调控因子的调控,小眼畸形转录因子在调控黑色素的合成及黑色素细胞的迁移和生存起着非常重要的作用。在小鼠中,干细胞因子或者是它的感受器c-Kit的突变会导致黑色素细胞异常表型。黑色素细胞通过福斯匹林和α黑色素细胞刺激素与黑素皮质素受体结合刺激黑色素的生成;刺鼠信号蛋白会抑制酪氨酸蛋白酶的活性,进而减少黑色素的产量。WNT信号对于神经嵴细胞分化为黑色素细胞有影响,影响黑色素细胞的数量进而影响黑色素的产量。促肝细胞生长素是酪氨酸激酶的感受器,能够促进和保持黑色素细胞产生黑色素的活性。控制合成内皮缩血管肽的受体及配体EDN3的基因的突变会导致黑色素细胞的缺失。     

α-黑素细胞刺激素对泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞增殖及黑色素合成的影响

旨在研究α-黑色素细胞刺激素(α-melanocyte stimulating hormone,α-MSH)对泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞增殖和黑色素生成的影响,初步探讨α-MSH调控泰和乌骨鸡黑色素合成的机制。利用体外培养的乌骨鸡皮肤黑色素细胞,观察不同质量浓度α-MSH(0、2.5、5、10 mg/L)及其拮抗剂([D-Trp7,Ala8,D-Phe10]α-MSH(6-11)-amide,D-AD-MSH)处理后黑色素细胞增殖、黑素皮质素受体1(melanocortin 1receptor,MC1R)基因表达、酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)活性、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)含量和黑色素含量的变化。结果表明,不同质量浓度的α-MSH对细胞有促增殖的作用,2.5mg/Lα-MSH处理组细胞的增殖率极显著高于不添加α-MSH的对照组(P0.01)。α-MSH剂量依赖性地提高MC1R基因表达。2.5mg/Lα-MSH处理组细胞cAMP的含量显著高于对照组(P0.05),其他处理组之间差异不显著(P0.05)。不同浓度的α-MSH处理均极显著提高细胞TYR活性(P0.01或P0.05)。与对照组相比,2.5mg/Lα-MSH极显著提高皮肤黑色素细胞的黑色素含量(P0.01),5、10.0mg/Lα-MSH具有提高黑色素细胞黑色素含量的趋势(P0.05)。α-MSH拮抗剂D-A-D-MSH预处理乌骨鸡皮肤黑色素细胞显著抑制α-MSH对黑色素细胞MC1R基因表达、cAMP含量、TYR活性和黑色素含量的上调作用(P0.05)。α-MSH能促进泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞增殖,提高MC1R基因表达、cAMP含量以及TYR活性并进而促进黑色素合成。     

内皮素3对小鼠黑色素沉着相关基因表达的影响

试验旨在探究内皮素3（endothelin 3，EDN3）在不同毛囊时期小鼠皮肤中是否存在差异表达及其对黑色素细胞黑色素沉着相关基因表达的影响。通过RT-PCR技术对EDN3、EDNRB在不同毛囊时期小鼠皮肤的表达情况进行定量分析发现，EDN3和EDNRB在小鼠不同毛囊时期皮肤样品中均有表达，在毛囊生长初期和中期小鼠皮肤中EDN3 mRNA表达量是末期的2.18倍（P < 0.05）和1.15倍（P > 0.05），毛囊生长初期和中期EDNRB mRNA表达量是末期的16.8倍（P < 0.01）和9.9倍（P < 0.01）。为了进一步揭示EDN3在黑色素细胞色素沉着中的重要作用，通过细胞转染技术使小鼠黑色素细胞过表达EDN3并测定其黑色素含量及色素沉着相关基因的表达水平发现，与空载组相比，体外转染EDN3的黑色素细胞黑色素含量明显增加。此外，MITF mRNA显著降低（P < 0.05）；TYR、TYRP2、EDNRB、c-Kit和EDN1 mRNA显著升高2.04倍（P < 0.05）、1.44倍（P < 0.05）、1.41倍（P < 0.05）、5.21倍（P < 0.01）和3.27倍（P < 0.01）。MITF蛋白水平显著降低（P < 0.05），TYR、TYRP2、EDNRB和c-Kit蛋白水平显著升高1.48倍（P < 0.01）、4.61倍（P < 0.01）、1.27倍（P < 0.05）和2.64倍（P < 0.01）。综上所述，EDN3在不同毛囊时期小鼠皮肤中均可有效表达，且表达量存在显著差异。黑色素细胞中过量表达EDN3，使色素沉着相关基因的表达量及黑色素含量增加。     

β-catenin基因在辽宁绒山羊皮肤毛囊中表达的研究

β-catenin是Wnt信号途径中的重要调控因子,对毛囊细胞的生长、分化、运动、凋亡的调节都具有重要的作用。采用荧光定量PCR方法检测45日龄、365日龄、730日龄的辽宁绒山羊皮肤中β-catenin mRNA的表达,分析其在不同日龄辽宁绒山羊皮肤上的表达差异。结果表明:β-连环蛋白在不同年龄辽宁绒山羊皮肤中均有表达。45日龄的β-catenin基因mRNA表达量极显著(P<0.01)地高于365日龄(1周岁)和730日龄(2周岁)的表达量,而365日龄(周岁)与730日龄(2周岁)间β-catenin基因mRNA表达量则差异不显著(P>0.05)。说明β-catenin在绒山羊皮肤毛囊的发育和成熟过程中发挥重要作用。     

内皮素3对小鼠黑色素沉着相关基因表达的影响

试验旨在探究内皮素3(endothelin 3,EDN3)在不同毛囊时期小鼠皮肤中是否存在差异表达及其对黑色素细胞黑色素沉着相关基因表达的影响。通过RT-PCR技术对EDN3、EDNRB在不同毛囊时期小鼠皮肤的表达情况进行定量分析发现,EDN3和EDNRB在小鼠不同毛囊时期皮肤样品中均有表达,在毛囊生长初期和中期小鼠皮肤中EDN3 mRNA表达量是末期的2.18倍(P0.05)和1.15倍(P0.05),毛囊生长初期和中期EDNRB mRNA表达量是末期的16.8倍(P0.01)和9.9倍(P0.01)。为了进一步揭示EDN3在黑色素细胞色素沉着中的重要作用,通过细胞转染技术使小鼠黑色素细胞过表达EDN3并测定其黑色素含量及色素沉着相关基因的表达水平发现,与空载组相比,体外转染EDN3的黑色素细胞黑色素含量明显增加。此外,MITF mRNA显著降低(P0.05);TYR、TYRP2、EDNRB、c-Kit和EDN1 mRNA显著升高2.04倍(P0.05)、1.44倍(P0.05)、1.41倍(P0.05)、5.21倍(P0.01)和3.27倍(P0.01)。MITF蛋白水平显著降低(P0.05),TYR、TYRP2、EDNRB和c-Kit蛋白水平显著升高1.48倍(P0.01)、4.61倍(P0.01)、1.27倍(P0.05)和2.64倍(P0.01)。综上所述,EDN3在不同毛囊时期小鼠皮肤中均可有效表达,且表达量存在显著差异。黑色素细胞中过量表达EDN3,使色素沉着相关基因的表达量及黑色素含量增加。     

Wnt/β-catenin信号通路上游基因在山羊绒周期性再生及着色过程中的表达分析

为初步探究Wnt/β-catenin信号通路是否参与山羊绒周期性再生及着色过程,本试验采用实时荧光定量技术对Wnt/β-catenin信号通路上游基因β-catenin、Lef1/Tcf3及该通路拮抗基因Dkk1mRNA在白色绒山羊绒毛生长不同时期及黑、白色绒山羊绒毛生长旺盛期时体侧部皮肤组织中的相对表达量进行研究。结果显示,上述通路中β-catenin、Lef1/Tcf3基因mRNA在白色绒山羊不同时期体侧部皮肤组织中的相对表达量具有明显变化规律即生长前期缓慢上调,旺盛期时表达量最高,生长后期及退行期逐渐下调,休止期表达量最低;Dkk1基因mRNA在白色绒山羊不同时期体侧部皮肤组织中的相对表达量则无明显规律性。上述各基因mRNA在黑、白色绒山羊生长旺盛期时体侧部皮肤组织中的相对表达量并无显著差异(P0.05)。结果提示,Wnt/β-catenin信号通路参与山羊绒周期性再生过程,但该通路并不涉及生长旺盛期时绒毛的着色过程。