HDAC5介导肌肉来源的白细胞介素6对猪肌内前脂肪细胞分化的影响

《Domestic Animal Endocrinology》：HDAC5 Mediates the Regulation of Muscle-derived Interleukin 6 on the Differentiation of Porcine Intramuscular Pre-adipocytes

　　肌内脂肪沉积的表观遗传调控机制研究。通过分子实验发现HDAC5抑制肌细胞增强因子2A（MEF2A）活性，进而调控肌肉来源IL-6的表达，影响肌前脂肪细胞分化及肌内脂肪积累。

　　

Weimin Lin|Hongbing Song|Chongfan Du|Jing Wang|Xiaohan Zhang|Chu Yang|Tianfang Xiao|Ruiyi Lin

中国福建省福州市福建农林大学动物科学学院，邮编350000

摘要

肌内脂肪（IMF）的沉积是决定猪肉品质的关键因素，而前脂肪细胞的分化是一个关键的调控过程。尽管源自肌肉的白细胞介素-6（IL-6）因促进脂肪分解和脂肪酸氧化而受到关注，但其调控的表观遗传机制仍不明确。本研究阐明了组蛋白去乙酰化酶5（HDAC5）对肌肉来源的IL-6转录和分泌的表观遗传调控作用，以及其对猪肌内脂肪沉积的后续影响。Western blot（WB）和定量PCR（qPCR）分析表明，猪长背肌中IL-6表达的增加与IMF含量呈负相关。染色质免疫沉淀（ChIP）-PCR和脂肪生成诱导实验表明，HDAC5抑制IL-6的转录和分泌，从而增强肌内前脂肪细胞的分化。通过共免疫沉淀（Co-IP）、双荧光素酶报告基因实验和分化诱导实验，我们发现了HDAC5与肌细胞增强因子2A（MEF2A）之间的功能相互作用。机制上，MEF2A结合到IL-6启动子上激活其转录和分泌，进而抑制前脂肪细胞的分化。双重干扰实验进一步证实，HDAC5通过直接结合并抑制MEF2A的活性来调控IL-6的表达，最终调节IMF的沉积。这些发现揭示了一条新的表观遗传途径，通过该途径HDAC5调控肌肉来源的IL-6，进而影响猪的前脂肪细胞分化和IMF积累，为优化猪肉品质提供了重要的分子机制。

部分内容摘录

引言

猪的骨骼肌中含有适量的肌内脂肪（IMF），这对猪肉品质的确定起着关键作用[1]。IMF的沉积涉及复杂的生物学机制。与皮下或腹部脂肪组织不同，IMF的积累主要由两个不同的生物学过程控制：1）肌内脂肪生成前体细胞的分化；2）脂滴在骨骼肌细胞或肌管内的沉积[2,3]。

实验动物

实验动物为杂交阉割猪（Duroc × Landrace × Yorkshire，简称DLY），分别来自中国福州的福建永城农牧有限公司，处于两个发育阶段：7天大的新生猪和180天大的市场成熟猪。7天大的新生猪用于原代细胞分离实验，而180天大的成年猪用于肌内脂肪（IMF）含量的测定。所有涉及动物的实验方案均经过审查。

IL-6抑制肌内前脂肪细胞的分化并影响猪长背肌中的IMF沉积

为了研究白细胞介素-6（IL-6）在肌内脂肪（IMF）沉积中的作用，我们使用了180天大的阉割Duroc × Landrace × Yorkshire（DLY）猪（n = 14）进行比较分析。根据长背肌中IMF含量的显著差异（P < 0.01；图1 B），将体重相当的猪分为高IMF组（6.32%±0.74%）和低IMF组（1.19%±0.22%）（每组7头）。后续分析显示...

讨论

骨骼肌通过合成和分泌多种肌因子（尤其是IL-6）发挥内分泌器官的作用，这些肌因子介导旁分泌和内分泌信号通路[7]。新的证据表明，IL-6的作用不仅限于免疫功能，特别是在调节全身能量代谢方面[18]。最近的研究表明，运动诱导的IL-6分泌可以增强葡萄糖摄取，刺激脂肪酸β-氧化，并促进脂肪分解。

出版同意

上述文章的所有作者均已阅读手稿，并同意发表。

作者贡献声明

Weimin Lin：撰写初稿、软件使用、方法设计、实验实施、资金获取、数据分析、概念构思。Hongbing Song：撰写初稿、软件使用、方法设计、实验实施、数据分析、概念构思。Chongfan Du：数据可视化、实验实施。Jing Wang：资源提供。Xiaohan Zhang：数据可视化、实验实施。Chu Yang：资源提供。Tianfang Xiao：资金获取。Ruiyi Lin：审稿与编辑。