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肌抑素基因的结构_功能及应用_何俊

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肌肉生长的分子调控机制

肌肉生长的分子调控机制

肌肉生长的分子调控机制肌肉生长是一种复杂的生物学过程，它受到多种分子调控机制的影响。

这些分子调控机制可以分为内源性和外源性两类。

内源性调控机制包括细胞信号传导途径、转录因子、基因表达和蛋白质合成等，而外源性调控机制则包括激素和营养物质的调节。

在本文中，我们将重点讨论这些调控机制在肌肉生长中的作用和相互关系。

细胞信号传导途径是肌肉生长的重要调控机制之一、其中最为重要的途径是I型IGF受体/PI3K/Akt/mTOR途径和II型IGF受体/ERK途径。

这些途径通过细胞膜上的受体激活，并向细胞核传递信号，促进肌肉细胞增殖和分化。

此外，TNF-α/NF-κB途径和TGF-β/Smad途径等也参与了肌肉生长的调控。

在细胞信号传导途径的调控下，一系列转录因子的表达和激活发挥着重要作用。

其中，骨骼肌特异性信号转导和调节蛋白（MRFs）家族是最为关键的一类转录因子，包括MyoD、Myf5、Myogenin和MRF4等。

这些转录因子通过与DNA结合，调控肌肉特异基因的转录和表达。

此外，其他一些转录因子如Myogenin调节因子（MRFs）和四头肌总体调节因子（QFAT）也对肌肉生长具有重要作用。

基因表达和蛋白质合成是肌肉生长调控的最终过程。

转录因子的活性通过基因表达调控因子（例如，SIRT1和HDAC4）的作用受到严格调控。

同时，一些miRNA分子也参与调控肌肉生长过程，例如miR-133和miR-1等可以抑制肌肉生长。

蛋白质合成则是肌肉生长最为直接的结果，其中最为重要的是骨骼肌蛋白质合成的增强和肌原纤维的形成。

外源性调控机制在肌肉生长中也起到重要作用。

激素是一类重要的外源因子，其中最为研究的激素是生长激素（GH）和睾酮。

生长激素通过I型IGF受体/PI3K/Akt/mTOR途径和II型IGF受体/ERK途径促进肌肉生长。

睾酮则通过与细胞膜受体结合，调节转录因子的表达和激活，以及蛋白质合成过程，促进肌肉生长。

此外，营养物质也是肌肉生长的重要调控因素。

肌肉生长抑制素基因的研究进展

肌肉生长抑制素基因的研究进展

肌肉生长抑制素基因的研究进展杨瑾;周播江【摘要】生长分化因子-8,亦称肌肉生长抑制素(Myostatin,Mstn),是转化生长因子β超家族的一员.Mstn基因是一种主要表达于肌肉组织的分泌蛋白,也存在于脂肪组织、心脏及脑组织等多种组织中,其主要功能是调节肌细胞的生长与分化,在哺乳动物生长发育过程中起关键作用,并可能存在性别、年龄相关性.由于近年来发现Mstn基因还有很多潜在功能,且与很多疾病发生密切相关,故Mstn基因一直受研究者密切关注.本文主要对近10年关于Mstn基因的结构特点、在动物体内的表达、作用机制、基因表达调控和信号转导等方面的相关研究进展进行综述,以便为骨骼肌纤维类型转换相关机制的研究提供资料.【期刊名称】《遵义医学院学报》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】6页(P513-518)【关键词】肌肉生长抑制素(Mstn)基因;骨骼肌纤维;新进展【作者】杨瑾;周播江【作者单位】遵义医学院解剖学教研室,贵州遵义563099;遵义医学院解剖学教研室,贵州遵义563099【正文语种】中文【中图分类】R322生长分化因子-8，也被称为肌肉生长抑制素(Myostatin，Mstn)，是转化生长因子β超家族的一员。

Mstn基因是一种主要表达于肌肉组织的分泌蛋白,其主要功能是调节肌细胞的生长与分化，在哺乳动物生长发育过程中起关键作用。

近来一直倍受研究者密切关注。

在动物体出生后，肌肉生长抑制素基因主要通过限制骨骼肌纤维数量和大小对骨骼肌生长发育起着重要的抑制作用[1]。

因此，在许多哺乳动物和鱼类体内，该基因损伤或目的性抑制肌细胞生长抑制素蛋白可以引起肌肉大量增生的相应表型出现，并引起肌纤维类型发生变化。

除了影响骨骼肌生长发育外，近年来还发现Mstn基因还参与糖类代谢，并对脂肪沉积起抑制作用[2-3]；在骨密度调控及雌性哺乳动物的生殖调控中，Mstn基因也起到一定作用[4-6]。

本文主要对有关Mstn基因的结构特点、在动物体内的表达、作用机制、基因表达调控和信号转导等的方面相关研究进展进行综述，以便为骨骼肌纤维类型转换相关机制的研究提供资料。

肌肉生长抑制素研究进展

肌肉生长抑制素研究进展

第30卷第6期黄牛杂志V o1130N o16 2004年11月Jou rnal of Yellow Cattle Science N ov.2004文章编号:100129111(2004)0620026204肌肉生长抑制素研究进展α潘　林,孙建义(浙江大学教育部动物分子营养重点实验室,浙江杭州　310029)摘　要:肌肉生长抑制素是一种分泌型的多肽。

小鼠中该基因的缺失可导致骨骼肌的明显增大,而且在双肌牛中该基因的缺失产生了突变,这表明肌肉生长抑制素可能是骨骼肌生长的负调控因子。

本文综述了肌肉生长抑制素的基因结构及其分子作用机制,并就它对动物体成分的影响、应用及尚存在的问题作了概述。

关键词:肌肉生长抑制素;作用机制中图分类号:S813 文献标识码:A 动物生长如何决定其个体大小及如何协调整个身体组织器官的生长是人们一直探索的问题。

人们普遍接受的一个理论是:每个组织器官会产生抑制因子特异性地抑制其自身的生长,在组织器官生长发育过程中自身会产生抑制性物质,当积累到一定程度的时候就会起作用使生长停止。

这就是40年前B u llogh提出的“生长抑素”假说[1](the chalone hypo thesis)。

然而没有直接的证据,最近科学家在骨骼肌中发现了肌肉生长抑制素(m yo statin)。

m yo statin基因是M cPherron等首先从小鼠骨骼肌c DNA文库中克隆的一个新基因[2]。

通过进一步研究发现,肌肉生长抑制素主要在小鼠的骨骼肌中表达,利用基因敲除技术研究它的功能发现, m yo statin基因敲除鼠的骨骼肌是正常野生型小鼠的3倍以上,其肩、臀部的肌肉明显肥大,整个身体的骨骼肌都比野生型的小鼠大得多,单块肌肉的重量约为野生小鼠的2～3倍,从而导致了体重的增加。

突变型小鼠的骨骼肌纤维数目比野生型小鼠高出86%(P<0.01),表明突变小鼠骨骼肌肥大的原因既有肌细胞的增大(hyp erp lasia)也有肌纤维的肥大(hyp ertrop hy),但在其他生长发育性状上没有发现任何表型的差异。

YK11的作用与功效

YK11的作用与功效

YK11的作用与功效
YK-11(MYOSTATIN)于2011年首次由日本研究员关野久一郎研究。

作为阻抑素抑制剂，具有基因选择性特性。

YK-11,也被称为抑肌抑素，被认为是市场上最强的SARMS之一。

肌抑素是一种蛋白质，被释放以限制肌肉生长，以确保肌肉不会变得“太大”。

它主要存在
于骨骼肌中，研究表明，基因突变限制肌抑素产生的个体比正常数量的人更强壮，肌肉更强壮。

YK-11可以通过附着在雄激素受体上来帮助抑制肌抑素在肌肉中的产生。

从那里，它可能会诱导肌肉创造更多的FOLLISTATIN,这反过来又限制了肌抑素的水平，允许增加肌肉生长超越遗传能力。

优点：1、在综合收益方面比睾丸激素（睾酮）更强大。

2、通过阻断抑素，用户会表现出肌肉的持增长。

3、快速起效，通常－周后能看到结果8周后效果明显。

4、增加了本体感受和肌肉的饱满度。

5、肌肉尺寸增加井且不会储水。

6、较大幅度促进力量提升。

7、允许你远超过你身体的遗传学方面的肌肉质量与累积。

缺点：1、轻度粉刺可能是YK-11的副作用，但这也会在几周后或周期结束后消失。

2、YK-11可能会导致轻度、可逆的肝脏损伤，同样循环完成后可由身体自行恢复，若使用期间配合护肝片即可最大程度避免损伤。

YK-11的参与意味着肌肉生长得越来越快或者更容易生长，YK-11的肌肉增长能力与睾丸素相比远远超过了其他的SARM同时由于他的效
建议使用：使用周期8-10周剂量男性5-10MG每天女性2-5MG 每天每天分两次服用。

肌肉生长抑制素基因的研究进展1

肌肉生长抑制素基因的研究进展1

专论与综述肌肉生长抑制素基因的研究进展王　芳,赵春丽,郝艳红(东北农业大学动物医学院,黑龙江哈尔滨150030) 中图分类号:S811.3 文献标识码:C 文章编号:1004-7034(2003)04-0041-02关键词:肌肉生长抑制素;基因;双肌摘　要:肌肉生长抑制素(Myostatin)是骨骼肌生长发育的负调节因子,属于TGF-β超家族成员。

Myostatin基因的结构与功能的深入研究对畜牧业、医疗医药业具有重要意义和应用前景。

本文主要对肌肉生长抑制素基因(Myostatin)的结构、同源性、组织特异性及生物学功能的研究现状进行了综述,并讨论其应用前景。

1997年McPherron等[1]通过简并引物PCR(简并PCR)方法,扩增出一个约280kb的新产物,以此为探针筛选小鼠骨骼肌cDNA文库,得到全长的cDNA序列。

同源性实验证明此基因属于转化生长因子β(TGF-β)超家族成员,对骨骼肌生长有负调控作用,并具有肌肉组织特异性表达的特点,因此命名为肌肉生长抑制素(Myostatin,Mstn),又称为生长分化因子8 (growth differentiation factor-8,G DF-8)。

1　Myostatin基因的结构S onstegard等[2]通过荧光原位杂交,将猪的Myostatin基因定位于染色体15q2.3,并用第2内含子多态性和相关微卫星标记,构建了第15号染色体的连锁图谱。

Myostatin cDNA由一个可读框(opening reading frame, ORF)和编码376个氨基酸的核苷酸序列组成,包含三个外显子和两个内含子。

欧阳红生等[3]对猪的Myostatin基因进行克隆和序列测定,猪Myostatin cDNA序列为1756bp,其中1～1125bp编码氨基酸,起始密码子位于308bp处,外显子1编码第1～124氨基酸及第125氨基酸残基密码子的第1个碱基;外显子2为371bp,编码第125氨基酸残基的密码子的第2、3个碱基及第126～249氨基酸;外显子3编码第250～375氨基酸;终止密码子位于外显子3内。

肌肉生长抑制素对胰岛素抵抗改善作用的研究进展

肌肉生长抑制素对胰岛素抵抗改善作用的研究进展

肌肉生长抑制素对胰岛素抵抗改善作用的研究进展刘晨涛;郑权;罗凯【摘要】通过近几年MSTN和IR相关文献报道的梳理,从MSTN和IR之间的联系、运动对MSTN影响及与IR关系的角度出发,对两者之间内部联系进行综述,通过介入抑制MSTN的方法为改善IR提供新的策略.【期刊名称】《辽宁体育科技》【年(卷),期】2014(036)004【总页数】3页(P34-36)【关键词】肌肉生长抑制素;胰岛素抵抗;运动【作者】刘晨涛;郑权;罗凯【作者单位】西北大学体育部,陕西西安710069;西北大学体育部,陕西西安710069;北京交通大学海滨学院,河北黄骅061100【正文语种】中文【中图分类】G804.7肌肉生长抑制素（MSTN）是骨骼肌细胞分泌的生长因子，最近研究表明MSTN 不仅是骨骼肌的质量和体积关键负调控因子，而且在机体的代谢循环中发挥着关键作用。

骨骼肌作为机体最大的能量消耗器官也是胰岛素的主要靶器官，在调控组织代谢循环和胰岛素抵抗中扮演重要的角色。

由于MSTN表达与骨骼肌和IR有密切联系，因此有关MSTN在机体代谢中的作用受到广泛关注。

1 肌肉生长抑制素概述1.1 肌肉生长抑制素简介肌肉生长抑制素（myostatin，MSTN），即生长分化因子（growth and differentiation factor 8，GDF-8），在1997年被McPherron和Lee首次发现[1]，属于转化生长因子超家族成员，MSTN的基因位于染色体2q33.2，由3个外显子和2个内含子组成，内含子1为1.8kb，内含子2为2.4kb，有3个转录起始位点，转录的mRNA是3.1kb。

MSTN表达蛋白的分子量为26KDa，是由375个氨基酸编码的糖蛋白，属于分泌性多肽，MSTN表达的蛋白要经过两次修饰，最后生成的28KDa前肽和12KDa成熟的MSTN，只有成熟的MSTN才具有生物活性。

其主要功能是对肌细胞的生长进行负调控，其表达量的高低与肌肉重量的大小呈负相关，此外它还在调节机体生长发育以及维持组织内环境稳定中发挥重要作用。

肌抑素基因的结构_功能及应用_何俊

肌抑素基因的结构_功能及应用_何俊

产肉性能和肉品质，也有利于治疗人类肌萎缩症等肌肉疾病。另外，肌抑素还具有降低脂肪含量，修复骨组织等功能。本文对肌抑素基因的结
构、功能及应用进行了简要概述。
关键词： 肌抑素； 骨骼肌； 基因结构和功能； 负调控因子
中图分类பைடு நூலகம்： S813
文献标识码： A
文章编号： 0529-5130（ 2011） 03-0094-04
通过基因敲除试验发现，试验组比对照组的小鼠 个体大，重量是其 2 ～ 3 倍，而且是由肌肉增加造成 的，且肌肉结构正常，肌纤维比对照组增加约 50% ，
胫骨肌的增幅更高达 80%［1］。后来的试验也发现了 类似的结果，骨骼肌 纤 维 数 目 比 野 生 型 高 出 86% ， DNA 含量增加约 50%［18］，说明肌抑素的负调节作用 是包括 抑 制 骨 骼 肌 肌 纤 维 数 量 和 体 积 增 加 的 双 重 效果。
1 812 或 1 887 bp，转录起始位在起始子上游 133 bp， 且仅有 1 个。猪的肌抑素基因位于染色体 15q2. 3［1］。
肌抑素合成后被分泌到肌细胞外形成前体蛋白。 位于前 部 的 是 糖 基 化 位 点，接 着 是 由 4 个 氨 基 酸 （ RSRR） 组成的蛋白酶加工位点，即活性区域。在 此区域蛋 白 被 酶 切， N-端 为 疏 水 性 的 信 号 肽 和 前 体 蛋白序列，C-端含有 9 个保守的半胱氨酸残基，由二 硫键形成二聚体，再分泌到血液中，只有二聚体形式 的肌抑素才能和受体结合并发挥其生物学功能［7］。
3 肌抑素的功能
肌抑 素 通 过 细 胞 质 内 的 TGF-β 信 号 转 导 分 子 Smads，将 信 号 直 接 从 细 胞 膜 传 到 细 胞 核， 控 制 MyoD （ 肌源性决定因子） 的活性，信号分子通过与 碱性区及调控区的 E 框结合，干扰 MyoD-E-box 的形 成，抑制成肌细胞的分化及形成肌管，从而阻碍了肌 肉 的 生 长［14］， 将 细 胞 停 留 在 G1 期， 而 不 能 到 S 期［15］。然而也有研究 认 为， 肌 抑 素 还 能 影 响 肌 细 胞 从 G2 期进入到 M 期。肌抑素的作用可能是通过 p21 （ 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂家族成员） 进行调 控的，因为在相关试验处理中发现 p21 水平和肌抑素 正相关。Thomas 等［16］发现，在 p21 水平上升的同时 Cdk2 （ 细胞 周 期 素 依 赖 性 激 酶-2 ） 蛋 白 有 所 降 低， 增加了 p21 与 Cdk2 的 比 率，导 致 Cdk2 活 性 下 降。 通过免 疫 沉 淀 反 应 发 现，肌 抑 素 可 通 过 syndecan-4 （ 多配体聚糖-4） 和 PKC-alpha （ 蛋白激酶 C-α） 反 应传导信号 到 细 胞 核［17］， 可 见 肌 抑 素 的 信 号 转 导 途 径不止一种。

肌肉生长抑制素对动物肌肉、脂肪和骨骼的影响

肌肉生长抑制素对动物肌肉、脂肪和骨骼的影响

肌肉生长抑制素对动物肌肉、脂肪和骨骼的影响杨永生;贺建华;邓惠中;谢红兵;江碧波;罗佳捷【摘要】肌肉生长抑制素是转化生长因子β超家族成员之一,具有众多的生理功能.近来的研究表明,肌肉生长抑制素除对肌肉生长有负调控作用外,还对脂肪的沉积和骨骼的生长发育具有调节作用,甚至还能影响肌腱和韧带的强硬度.本文主要从肌肉生长抑制素的结构、基因表达及其对动物肌肉、脂肪和骨骼的作用等方面进行综述.%Myostatin (MSTN) , a member of the transforming growth factor-p superfamily, has many physiological functions. Besides the negative regulation of muscle growth by MSTN, recent researches showed that MSTN could regulate the fat deposition and skeletal growth, and even control the strength of tendon and ligament. Structure and regulation of gene expression of myostatin and its effects on muscle, fat and bone of animals were mainly reviewed in this paper. [Chinese Journal of Animal Nutrition, 2012, 24(2) : 220-225]【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2012(024)002【总页数】6页(P220-225)【关键词】肌肉生长押制素;肌肉;脂肪;骨骼;抑制【作者】杨永生;贺建华;邓惠中;谢红兵;江碧波;罗佳捷【作者单位】湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S811肌肉生长抑制素(myostain，MSTN)简称肌抑素，即生长分化因子8(growth differentiation factor 8，GDF－8)，为转化生长因子β(transforming growth factor－beta，TGF－β)超家族成员之一。

牛肌肉生长抑制素基因的研究进展

牛肌肉生长抑制素基因的研究进展

牛肌肉生长抑制素基因的研究进展黎仁军;苗永旺【摘要】肌肉生长抑制素,属TGF-β超家族,是一种骨骼肌生长发育的负调控因子。

其生物活性的丧失或受到抑制,会导致骨骼肌增生从而引起动物肌肉的过度发育,表现为双肌性状。

本文综述了MSTN基因的发现、结构特点、作用机制、在牛科物种中的研究进展及其应用前景。

%Myostatin is a member of the transforming growth factor beta superfamily,which is a negative regulator factor of skeletal muscle growth.Inhibition or loss of biological activity of myostatin gene would result in the proliferation of skeletal muscle,thereby cause the excessive development of animal muscle,showing double musclingtraits.This article reviews the discovery of MSTN gene,structural features,mechanism,the research progress and prospects in bovine species.【期刊名称】《中国牛业科学》【年(卷),期】2011(037)005【总页数】4页(P39-42)【关键词】肌肉生长抑制素;骨骼肌;双肌;牛科物种【作者】黎仁军;苗永旺【作者单位】云南农业大学动物科学与技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学与技术学院,云南昆明650201【正文语种】中文【中图分类】S823.4肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)又称GDF-8(grow th differentiation factor 8,生长分化因子8),属 TGF-β(transforming growth factor beta,转化生长因子β)超家族,是在骨骼肌中广泛表达的一种糖蛋白,其生物学功能变化会通过调节靶基因的表达,改变肌肉的纤维组成并造成肌肉重量的变化。

家兔肌肉生长抑制素基因多态性及其遗传效应分析

家兔肌肉生长抑制素基因多态性及其遗传效应分析

ＱＡ ｉ ｏ ， Ｕ Ｋ ｉ ｙ ｎ 。 Ｌ ｉ ， Ｕ Ｎ Ｘ ｎ ， Ｉ Ｔｎ Ｆ Ｎ Ｘ ｎ—ｚｏｇ’ Ｉ Ｏ Ｘ —ｂ Ｘ ａ — ｏ ｇ ， Ｉ ａ Ｂ ｏ Ｌ Ａ ｉ Ｘ Ａ ｉｇ ， Ａ ｉ ｈ ｎ
（ ．Ｃ ｌ ｇ ｆ ｎｍ ｌ ｃ ｎｅａｄＶ ｔｒ ａｙＭ ｄｃ ｅ ｈ ｄｎ ｃｌ ｒ ｎｖｒｉ ， ａ ７０ ８， ｈｎ ； １ ｏｅｅｏ Ａ ｉａ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｅ ｎｒ ｅ ｉｎ ，Ｓ ａ ｏｇＡ ｕｔ ａ Ｕ ｉ ｓｙ Ｔ ｉ ２ １ １ Ｃ ｉａ ｌ ｅ ｉ ｉ ｎ ｕｌ ｅ ｔ ｎ ａ
关 键 词 ：家 兔 ，ＭＳ Ｎ基 因 ，Ｓ Ｐ ， 肉质 性状 Ｔ Ｎｓ
中图分类号 ：Ｑ３ ８
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ２ ２ （０ ２ ２— ２ ７一 ５ ００— ３４ ２ １ ）０ ０ ４ Ｏ
Ｐｏ ＬＹＭ ０ ＲＰＨ ｌ ＳＭ Ａ Ｄ Ｅ Ｅ ’ ＥＦＦＥＣ ｒ 【 Ｍ Ｙ ＯＳＴＡｒ－ Ｇ Ｅ Ｅ ＲＡＢＢＩ Ｇ ｌ Ｃ ｌ ｌ ＿’ ） ｌ Ｊ ｌ ＴＳ
ｐ ｌｍｏ ｐ ｉｍ ｎ ｇ ｏ ｈ ｔａｔ ，ｐ ｒｉｌｃ ｒａ ｓ ｔａｔ ｎ ａ ｕ ｌ ｙ ｔａｔ ｒ ｎｖ ｓｉａｅ ｏｙ ｒ ｈ ｓ ｏ ｒ ｗｔ ｒ ｉｓ ａ ａ ａ ｃ ｓ ｒ ｉｓａ ｄ ｍｅ ｔｑ ａ ｉ ｒ ｉｓｗｅｅ ｉ ｅ ｔ ｔ ｄ．Ｔｈ ｔ ｔ ｇ ｅ ｍｕｔｎ ｌｅｅ ａ ｔａｌ ｌ
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肌肉生长抑制素(MSTN)对肌肉调控的分子作用机制

肌肉生长抑制素(MSTN)对肌肉调控的分子作用机制

肌肉生长抑制素(MSTN)对肌肉调控的分子作用机制
罗钧秋;陈代文
【期刊名称】《黑龙江畜牧兽医》
【年(卷),期】2007()7
【总页数】3页(P36-38)
【关键词】肌肉生长抑制素;负调控因子;分子作用;机制;受体结合;MSTN;信号传导;蛋白基因
【作者】罗钧秋;陈代文
【作者单位】四川农业大学动物营养研究所
【正文语种】中文
【中图分类】S852.2
【相关文献】
1.肌肉生长抑制素基因(MSTN)外显子1的多态性及其与边鸡生长性状的关联分析[J], 张跟喜;丁馥香;是燕萍;王金玉;张李俊;张丽;施会强
2.肌肉生长抑制素基因(MSTN)的研究进展 [J], 乌日罕;付艳茹;格日勒图
3.兰格湖裸鲤肌肉生长抑制素基因(MSTN)的克隆及生物信息学分析 [J], 张驰; 刘飞; 王万良; 周建设
4.肌肉生长抑制素基因(MSTN)编辑牛的肉质相关蛋白质组学研究 [J], 李欣;海超;刘春丽;白春玲;魏著英;李光鹏;赵跃芳
5.肌肉生长抑制素基因在畜禽肌肉发育调控中的研究进展 [J], 杜荣;秦健;崔丽春;杜娟
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肌肉生长抑制素及其在动物育种中的应用

肌肉生长抑制素及其在动物育种中的应用

肌肉生长抑制素及其在动物育种中的应用孙丹红;王浩;孙聪【摘要】肌肉生长抑制素(Myostatin)或生长和分化因子-8(GDF8),已经被证实是能引起双肌表型的因子,一系列的变异使其基因失活导致其不能调节肌纤维的沉积。

这种现象高频率的发生在一些品种的牛身上,比如比利时兰和皮爱蒙特牛。

迄今为止,报道了在myostatin基因编码区9个变异能够引起非同源变异。

其中,3个是错义突变包括外显子1的2个突变和外显子2的1个突变。

其余的6个变异存在于外显子2和3,结果导致过早的出现终止密码子。

这些都能引起双肌表型,虽然双肌表型牛存在饲养管理问题,比如分娩困难。

但这种问题是可以通过遗传控制的育种程序所克服的。

【期刊名称】《中国畜牧兽医文摘》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】2页(P61-61,74)【关键词】比利时兰牛;肉用性状;双肌性;生长和分化因子-8;myostatin【作者】孙丹红;王浩;孙聪【作者单位】辽宁省抚顺县动物疫病预防控制中心,抚顺 113100;辽宁省抚顺市动物卫生监督所,抚顺 113000;辽宁省抚顺市动物卫生监督所,抚顺 113000【正文语种】中文“双肌牛”（DM），其特征是有非常多的肌肉组织，不同的特征用来描述双肌牛。

如，瓶状大腿（bottle-thighed）、复腰（doppel lender or double loin）、灰狗肚（Yorkshire，greyhound belly）、双尻（Teeswater and double rumped）。

对双肌基因和其等位基因（double muscular／ norma1）的表示方法也有许多种，如，DM／N、D／n、DM／dm、C/N、c／n、A/a及rnh／+等。

双肌表型的特征是肌肉过度增大，特征是身体的前部或是后四分之一部分，有显著突出的发达肌肉。

肌肉间有明显的肌沟分界线。

其他的体格特征包括四肢骨成色，和雄性新生仔畜的巨舌症。

2023肌肉生长抑制素与代谢性疾病的研究进展

2023肌肉生长抑制素与代谢性疾病的研究进展

2023肌肉生长抑制素与代谢性疾病的研究进展摘要代谢性疾病指机体的蛋白质、脂肪和碳水化合物等物质出现代谢紊乱，其中胰岛素抵抗是其重要的病理基础。

近期发现一种肌源性因子——肌肉生长抑制素，它在胰岛素抵抗人群中高表达，不仅参与骨骼肌的生长分化，还调控机体能量代谢，介导胰岛素抵抗。

因此，肌肉生长抑制素可能在代谢性疾病的发生、发展中发挥重要作用，有望成为防治代谢性疾病的新靶点。

本文在现有文献的基础上对肌肉生长抑制素与代谢性疾病的研究进展进行综述。

【关键词】肌肉生长抑制素；代谢性疾病；胰岛素抵抗；肌肉质量刖音代谢性疾病是一个世界范围内的公共卫生问题，它包含一系列代谢紊乱,如血脂异常、高血压、胰岛素抵抗(insu1inresistance,IR)和肥胖。

研究数据显示,代谢紊乱可使2型糖尿病的患病风险增加5倍,未来5~10年内患心血管疾病的风险增加2倍，中风风险增加2~4倍，心肌梗死风险增加3~4倍[1]o但是，迄今为止，仍无较好的方法对其进行治疗，因此,及时诊断、改变生活方式、减轻体重是防治代谢，雌病的基本措施。

肌少症是指肌肉质量、肌肉数量和躯体功能水平的下降，其中肌肉质量的减少是诊断肌少症必不可少的部分[2]0虽然对代谢性疾病与肌少症早已熟知，但二者之间紧密联系及体内共存的危害并没有得到广泛认知。

骨骼肌作为内分泌器官，它在葡萄糖摄取、糖原储存、脂质氧化、氨基酸释放和能量生产中起着关键作用。

研究证实，随着肌肉质量的下降，代谢性疾病的发生风险明显增加[3]o长期耐力运动可以影响骨骼肌的结构和功能，增加骨骼肌代谢能力，能有效改善或延缎巴胖和肌少症的发生。

近年研究提示抑制肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)可能是实现这一保护作用的重要枢纽。

MSTN不仅能抑制骨骼肌的生长,导致肌肉质量的下降，降低骨骼肌的代谢作用，还可以直接调节糖脂代谢和改善胰岛素敏感性，进而影响代谢相关性疾病的发生与发展。

随着研究的深入，MSTN与代谢性疾病的关系越来越受到关注，本文就两者的关系做简单的综述。

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另一方面，肌抑usbandry ＆ Veterinary Medicine 2011 Vol. 43 No. 3
一个新的突破口。如肌肉萎缩症，肌营养不良，甚至 艾滋病以及其他疾病导致的肌肉不可逆的萎缩和散 失，都检测到高浓度的肌抑素，可以认为肌抑素是导 致这些现象的罪魁祸首。Liu 等［27］建立了一个坐骨神 经损伤的模型，在鼠的腓肠肌内，观察肌肉萎缩和肌 抑素表达量的情况，发现在 28 d 内肌肉萎缩情况呈 抛物线变化，而肌抑素表达量则呈一条正好相反的抛 物线。Hamrick 等［28］发现当抑制肌抑素功能后，萎缩 的肌肉可以逐渐恢复。卵泡抑素又称激活素结合蛋白 （ follistatin） ，本是一种能很好抑制肌抑素活性的糖蛋 白，但缺点是其同时也抑制其他 TGF-β 超家族成员， 相反 FLRG （ 卵泡抑素关联基因） 和 GASP-1 （ 生长 和分化相关因子相关血清蛋白-1） 则特异性强，较之 卵泡抑素更为可行 。 ［8，29－30］ Kinouchi 等［31］ 利 用 RNA 干扰技术，以端胶原 （ atelocollagen） 作为介导，将 特定的 siRNAs （ 干扰性核糖核酸） 制成纳米粒结构， 注入正常和肌肉病变鼠的肌肉和静脉中，特异性地引 起局部和全身性的肌抑素基因 mRNA 沉默，数周后 所有老鼠的肌肉都出现明显增长。这为肌肉萎缩的治 疗提供了一条安全有效的新途径。国外的制药公司也 开发了一种名为 MYO-029 的抗体蛋白，已进入临床 试验阶段，对肌肉萎缩患者是个福音，但伴随的也有 对该药作为兴奋剂被滥用的质疑，可见建立规范的使 用制度和检测方法也须同步。
肌抑素虽属于 TGF-β 超家族，但与其他成员同 源性较低，最高仅 45% ，故归为新的一类生长因子， GDF-8。它与其他 的 TGF-β 超 家 族 成 员 （ 如 激 活 素 A） 比较，虽然氨基酸序列以及总体结构大致相同， 但螺旋结构处有较大不同，激活素 A 有一系列的甘 氨酸和丝氨酸残基，而肌抑素则是较多的疏水性的氨 基酸残基［8］。因此，肌抑素除了能有效的与 TGF-β 1 型受体 Alk5 （ 激活素受体样激酶-5 ） 结合，也能结 合 Alk4 （ 激活素受体样激酶-4 ） 受体，而活化素 A 仅能结合后者［9］。
畜牧与兽医 2011 年 第 43 卷 第 3 期
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肌外，肌抑 素 还 在 眼、 腮、 大 脑、 性 腺 等 组 织 中 表 达，甚至在幼鱼期都能发现肌抑素的表达，可见鱼类 中肌抑素的作用和哺乳动物不同，可能并非负调控肌 肉生长。
肌抑素在动物胚胎发育时期就能检测到，一般在 出生后含量较高，断奶后降低，成年后该基因继续表 达，几乎在所有骨骼肌中均有表达，不同动物以及同 种 动 物 不 同 组 织 表 达 变 化 的 时 间 会 有 所 差 异。 Hosoyama 等［12］在血清中发现有肌抑素的存在，且其 含量在出生后升高，断奶后逐渐降低。
1 812 或 1 887 bp，转录起始位在起始子上游 133 bp， 且仅有 1 个。猪的肌抑素基因位于染色体 15q2. 3［1］。
肌抑素合成后被分泌到肌细胞外形成前体蛋白。 位于前 部 的 是 糖 基 化 位 点，接 着 是 由 4 个 氨 基 酸 （ RSRR） 组成的蛋白酶加工位点，即活性区域。在 此区域蛋 白 被 酶 切， N-端 为 疏 水 性 的 信 号 肽 和 前 体 蛋白序列，C-端含有 9 个保守的半胱氨酸残基，由二 硫键形成二聚体，再分泌到血液中，只有二聚体形式 的肌抑素才能和受体结合并发挥其生物学功能［7］。
关键词： 肌抑素； 骨骼肌； 基因结构和功能； 负调控因子
中图分类号： S813
文献标识码： A
文章编号： 0529-5130（ 2011） 03-0094-04
长久以来，畜禽饲养产业的一个重要经济指标， 就是肌肉的产量和质量。育种学家一直寻求培育出肉 质优良，瘦肉率高，饲料转化率高的畜禽品种。1997 年发现一种新的生长因子，对肌肉生长具有负调节作 用，证明 属 于 TGF-β （ 转 化 生 长 因 子-β ） 超 家 族， 命名为肌抑素 （ myostatin） ［1］。研究证明肌抑素的表 达及基因多态性和肌肉的数量呈正相关［2－3］。著名的 比利时蓝牛和皮尔蒙特牛具有天然的肌肉肥大特性， 称为双肌牛。该双肌性状正是由于肌抑素基因的突变 造成的［4－5］。不仅如此，肌抑素在治疗人类肌肉萎缩 症和肌营养不良等顽疾方面也有重要应用，对其的研 究目前已成为分子生物学领域的一大热点。
通过基因敲除试验发现，试验组比对照组的小鼠 个体大，重量是其 2 ～ 3 倍，而且是由肌肉增加造成 的，且肌肉结构正常，肌纤维比对照组增加约 50% ，
胫骨肌的增幅更高达 80%［1］。后来的试验也发现了 类似的结果，骨骼肌 纤 维 数 目 比 野 生 型 高 出 86% ， DNA 含量增加约 50%［18］，说明肌抑素的负调节作用 是包括 抑 制 骨 骼 肌 肌 纤 维 数 量 和 体 积 增 加 的 双 重 效果。
研究还发现试验组小鼠的脂肪含量也相应减少， 肌抑素基因突变纯和体的小鼠比野生型的脂肪减少 70 % ［18－19］，但肌抑 素 对 脂 肪 的 沉 积 作 用 是 通 过 直 接 作用于脂肪代谢过程还是由于骨骼肌信号反应缺失而 间接影响脂肪代谢，目前尚不清楚。
除了对肌肉发育有负调控作用，肌抑素缺失的小 鼠的骨骼骨痂的大小比野生型多 60% ，比杂合型多 20% ～ 25% ，骨组织面积比野生型增加 40% ，比杂 合型增加约 20%［20－21］。由此可知，肌抑素的生物作 用不仅限于其对肌肉发育的调节作用，还对骨骼修复 起到一定效果，至于其作用机理以及肌抑素是否还有 其他生物学功能，还需深入研究。
1 肌抑素及其基因的结构
肌抑素是 TGF-β 超家族的成员，又称为 GDF-8 （ 生长分化因子-8） 。McPherron 等［1］以小鼠肌抑素基 因的 C 端 cDNA 为探针，筛选克隆人、鼠、猪、牛、 羊、鸡等动物的肌抑素基因，分析序列结果得出，在 不同物种之间肌抑素基因中编码活性氨基酸的序列具 有高度保守性，人、鼠、猪和鸡之间保守性更达到 100% 。人的肌抑素基因位于染色体的 2q33. 2，有 3 个外显子和 2 个内含子穿插而成，有 3 个转录起始 位，转录的 mRNA 为 3. 1 kb［6］。小鼠的肌抑素基因 仅 1 个阅读框，编码 376 个氨基酸。牛的肌抑素基因 也有 2 个内含子和 3 个外显子，第 1 和第 2 个外显子 的长度分别为 506 和 374 bp，由于 poly （ A） （ 聚 A 结构） 的不同，第 3 个外显子有不同的长度，1 701、
收稿日期： 2010-11-15 基金项目： 浙 江 省 科 技 计 划 优 先 主 题 重 点 国 际 科 技 合 作 项 目 （ 2009C14022） ； 浙江省科技计划公益性农业项目 （ 2009C32079） 。 作者简介： 何俊 （ 1986- ） ，男，博士研究生。 * 通讯作者： 牛冬，副教授，主要从事动物遗传育种与繁殖研 究，E-mail： annieseh@ hotmail. com。
2 肌抑素的表达区域
研究表明，肌抑素在机体很多部位都有不同程度 地表达。利用 Western-blot （ 蛋白质印迹法） 和免疫 组织化学方法发现，肌抑素在猪的肺脏、肝脏、小 脑、胰脏、脾脏、 心 脏、 脂 肪 等 组 织 中 均 有 较 多 分 布，在肾脏、子宫和骨骼肌中相对较少，主要在存在 肌细胞的组织中分布，在肝脏中沿肝被皮向肝内组织 分布逐渐降低。鸡和牛肌抑素也在类似的组织中表 达。另外，在鸡的乳腺中也发现肌抑素的表达。牛的 不同肌肉组织中有不同的表达，后肢中后肢肌、股二 头肌和半膜肌表达量最高，其余部位较低，而在隔膜 肌和心肌中则 未 发 现 其 表 达［10］。 除 哺 乳 动 物 外， 鱼 类肌抑素的表达区域更为广泛，Ko 等［11］发现除骨骼
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Animal Husbandry ＆ Veterinary Medicine 2011 Vol. 43 No. 3
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文献 综述
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肌抑素基因的结构、功能及应用
何 俊，宣莹莹，吴兵兵，陈究成， 刘贺山，朱俊靖，傅 衍，牛 冬*
（ 浙江大学动物科学学院，浙江 杭州 310029）
3 肌抑素的功能
肌抑 素 通 过 细 胞 质 内 的 TGF-β 信 号 转 导 分 子 Smads，将 信 号 直 接 从 细 胞 膜 传 到 细 胞 核， 控 制 MyoD （ 肌源性决定因子） 的活性，信号分子通过与 碱性区及调控区的 E 框结合，干扰 MyoD-E-box 的形 成，抑制成肌细胞的分化及形成肌管，从而阻碍了肌 肉 的 生 长［14］， 将 细 胞 停 留 在 G1 期， 而 不 能 到 S 期［15］。然而也有研究 认 为， 肌 抑 素 还 能 影 响 肌 细 胞 从 G2 期进入到 M 期。肌抑素的作用可能是通过 p21 （ 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂家族成员） 进行调 控的，因为在相关试验处理中发现 p21 水平和肌抑素 正相关。Thomas 等［16］发现，在 p21 水平上升的同时 Cdk2 （ 细胞 周 期 素 依 赖 性 激 酶-2 ） 蛋 白 有 所 降 低， 增加了 p21 与 Cdk2 的 比 率，导 致 Cdk2 活 性 下 降。 通过免 疫 沉 淀 反 应 发 现，肌 抑 素 可 通 过 syndecan-4 （ 多配体聚糖-4） 和 PKC-alpha （ 蛋白激酶 C-α） 反 应传导信号 到 细 胞 核［17］， 可 见 肌 抑 素 的 信 号 转 导 途 径不止一种。
4 肌抑素的应用
由于肌抑素对骨骼肌发育具有明显的调节功能， 对其的研究和应用成为提高畜禽生产性能的一个重要 途径。天然肌抑素基因突变形成的双肌牛，如比利时 蓝牛和皮尔蒙特牛，不但瘦肉率高，产肉性能好，饲 料利用率和肉质也比一般肉牛好。然而随之而来的缺 陷则是繁殖能力的降低，如性成熟推迟以及成活率较 低。因此，一般生产只用双肌公牛作为父本，通过人 工授精与普通母牛杂合产生的后代作为饲养肉牛。肌 抑素基因敲除的 “超级鼠” 的成功，则为解决这一 瓶颈提供了一条新的思路。