RNA甲基化转移酶METTL3对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响

作者：甄珍; 王梅; 王轶敏; 胡德宝; **林; 李新; 郭益文; 郭宏; 丁向彬^*

来源：中国畜牧兽医, 2023, 50(03): 1025-1036.

DOI：10.16431/j.cnki.1671-7236.2023.03.018

• 牛
• METTL3
• 骨骼肌卫星细胞(BSMSCs)
• 细胞增殖
• 成肌分化

【目的】探究RNA甲基化转移酶样3(methyltransferase-like 3,METTL3)对牛骨骼肌卫星细胞(bovine skeletal muscle satellite cells, BSMSCs)增殖和成肌分化的影响。【方法】利用体外诱导BSMSCs分化模型模拟牛骨骼肌生长发育过程，采用实时荧光定量PCR技术和蛋白质免疫印迹技术(Western blotting)检测METTL3在BSMSCs分化前后mRNA和蛋白表达水平的差异。设计合成METTL3干扰RNA(si-METTL3),且构建METTL3的过表达载体pcDNA3.1-METTL3,分别转染至BSMSCs中，通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测转染效果和BSMSCs增殖标志因子盒转录家族成员7(paired box 7,Pax7)的表达情况，EdU检测细胞增殖情况。将转染si-METTL3和pcDNA3.1-METTL3的BSMSCs进行体外诱导分化，通过光学显微镜观察BSMSCs进入分化期的细胞形态，利用实时荧光定量PCR和Western blotting检测BSMSCs分化标志因子肌球蛋白重链(myosin heavy chain, MyHC)、肌细胞生成素(myogenin, MyoG)的表达情况。通过比色法检测干扰或过表达METTL3后，BSMSCs不同时期的m6A RNA甲基化水平。【结果】BSMSCs分化后METTL3蛋白表达水平极显著高于增殖期(P<0.01);干扰或过表达METTL3后，Pax7的mRNA水平以及蛋白水平均无显著变化(P>0.05),EdU阳性细胞率与对照组相比均无显著差异(P>0.05);干扰METTL3后，细胞肌管数量明显增多，肌管直径明显增大，MyHC的mRNA和蛋白表达水平极显著升高(P<0.01),MyoG的蛋白表达水平极显著升高(P<0.01),并且BSMSCs增殖和分化期的m6A RNA甲基化水平均极显著下调(P<0.01);过表达METTL3后，细胞肌管数量明显减少，肌管直径明显变小，MyHC的mRNA和蛋白表达水平极显著降低(P<0.01),MyoG的蛋白表达水平极显著降低(P<0.01),并且BSMSCs增殖和分化期的m6A RNA甲基化水平均极显著上升(P<0.01)。【结论】METTL3对BSMSCs的增殖过程没有显著影响，但对BSMSCs的成肌分化过程具有调控作用，并影响BSMSCs的m6A RNA甲基化水平。干扰METTL3可以促进BSMSCs的成肌分化进程，降低BSMSCs的m6A RNA甲基化水平；而过表达METTL3会抑制BSMSCs的分化，提高BSMSCs的m6A RNA甲基化水平。试验结果为进一步探明METTL3在牛肌肉发育中的调控机制奠定了基础。

• 单位
  天津农学院