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脂肪在猪胴体中的数量和分布决定着猪肉的品质和风味,脂肪细胞是由前体脂肪细胞分化而来的,这一过程呈动态变化,同时受激素和生长因子的调控,这些激素或生长因子的改变会影响前体脂肪细胞的分化。表观遗传在细胞分化中起重要作用,可在基因组DNA序列不发生变化的前提下,基因表达发生改变。在前体脂肪细胞分化过程中,表观基因组也会随细胞分化而发生变化。DNA甲基化和去甲基化是表观遗传的重要部分,这两个过程相互平衡,维持了甲基化谱式的稳定。主动去甲基化相关的基因MBD4和TDG具有碱基切除修复功能,是重要的转葡糖基酶,在细胞分化中起重要作用,MBD4和TDG基因在猪前体脂肪细胞分化中的作用以及对相关基因表达水平的影响还没有被验证,因此,本文以猪前体脂肪细胞作为研究对象,分析MBD4或TDG基因对脂滴生成的影响以及与细胞分化相关的转录因子C/EBPα、PPARγ、aP2基因mRNA表达水平及基因启动子区甲基化水平的变化,以获得MBD4和TDG基因在猪前体脂肪细胞分化过程中的作用。采取1-7d军牧一号仔猪皮下脂肪组织进行体外分离、培养并诱导分化,实时荧光定量PCR结果表明,C/EBPα基因mRNA表达量在猪前体脂肪细胞诱导分化至第2d时达最高水平,PPARγ基因在第4d时表达量最高,aP2基因在第1d时表达量最高;检测了部分表观遗传相关的基因在猪前体脂肪细胞分化过程中的mRNA表达情况,其中,DNMT1基因mRNA表达量随分化时间而变化,在分化第3d时表达量最高;而DNMT3β和GADD45α基因mRNA表达量随分化时间无明显变化;DNMT3α基因在分化第1d时即达最高水平;与去甲基化相关的基因TET1、TET2、TET3、MBD4和TDG基因mRNA表达量均随诱导分化时间而变化,分别在诱导分化第3d、2d、4d、2d、2d时表达量最高;Western blot分析表明,MBD4和TDG蛋白表达先升高后降低,均在诱导分化第2d时达最高水平。与对照组相比,以MBD4-siRNA处理猪前体脂肪细胞敲减MBD4基因后,C/EBPα、PPARγ、aP2基因mRNA表达水平降低;以TDG-siRNA处理细胞敲减TDG基因,PPARγ、aP2基因mRNA表达量降低,C/EBPα基因mRNA表达量无明显变化;Western blot分析表明,MBD4和TDG蛋白在siRNA转染后,表达量均降低。敲减MBD4基因后,采用亚硫酸氢盐测序法检测C/EBPα、PPARγ、aP2基因启动子区甲基化水平,分别由1.4%、70%、54%提高到2.27%、92.5%、84%;敲减TDG基因,C/EBPα、PPARγ、aP2基因启动子区甲基化比例分别为0.9%、80%、76%,阴性对照组分别为0.5%、67.5%、58%。经形态学观察和测定脂滴含量结果表明,敲减MBD4或TDG基因,脂滴生成明显减少,且与对照组差异极显著(P<0.01),敲减MBD4和TDG基因均能抑制猪前体脂肪细胞的分化。虽然MBD4和TDG基因均具有碱基切除修复功能,但分别敲减MBD4、TDG基因,对与猪前体脂肪细胞分化相关的转录因子的mRNA表达水平和启动子区甲基化水平影响程度不同,二者对猪前体脂肪细胞分化所起的作用有所差异。本研究从形态学和分子调控机制方面对MBD4和TDG基因在猪前体脂肪细胞分化中的作用进行了分析,这将有助于揭示脂肪生成的分子机制,为提高猪肉品质及良种选育提供理论依据。