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本文主要从以下几个部分展开论述: 第一部分:骨骼肌中Camkk2在成肌细胞增殖分化以及线粒体增殖中的功能研究 CaMKK2是CaMK家族中的一员,它下游有众多的靶基因,包括CaMKⅠ,CaMKⅣ和近些年被证实的AMPK,因此CaMKK2具有整合多条信号通路的能力,是一种多功能的信号分子。目前的研究发现,CaMKK2参与机体中很多重要的生理过程,例如机体葡萄糖的动态平衡;巨噬细胞的激活和迁移;前列腺癌的发生和发展;以及饮食摄入量的调节。然而,作为AMPK重要的上游调控蛋白,CaMKK2在骨骼肌中的功能却很少有研究报道。 在骨骼肌的发育过程中,增殖和分化的过程最为重要,它们控制着骨骼肌的生长和细胞功能的决定。因此,我们从最基本的功能着手,研究CaMKK2对朋细胞增殖和分化的作用。实验中,发现CaMKK2不仅阻止成肌细胞增殖,而且也可以抑制成肌细胞的分化;体内实验中过表达CaMKK2延迟骨骼肌的再生过程。在能量代谢方面,我们观察到CaMKK2能够促进PGC-1α表达,从而增加骨骼肌中线粒体数目。 第二部分:甲状腺激素通过miR-133a1调控骨骼肌肌纤维分型 众所周知,甲状腺激素是骨骼肌肌纤维类型的重要调控因子之一,但其中的很多调控机制仍不清楚,尤其在表观遗传学方面,需要进一步的研究。在对甲状腺激素的研究中,我们发现,骨骼肌中特异性的miR-133a1是甲状腺激素的直接靶基因。有趣的是,我们发现miR-133a在快速糖酵解类型的骨骼肌中具有较高的表达,而且它能够改变骨骼肌中快慢肌纤维的类型。进一步的研究中,我们找到了转录因子TEAD1,并证实TEAD1是miR-133a的直接靶基因,而已有报道TEAD1是一个与肌纤维类型决定有关的转录因子。此外,体内抑制miR-133a能够拮抗甲状腺激素对于骨骼肌肌纤维类型的调控作用;TEAD1的表达也可以回复miR-133a对肌纤维类型的改变。通过体内和体外一系列的实验结果,我们证明甲状腺激素能够通过miR-133a和靶基因TEAD1来负调控慢肌中MHC基因表达。 综上,我们提出了一个新的表观遗传调控机制,即甲状腺激素通过miR-133a抑制转录因子TEDA1,从而负调控慢肌相关基因表达。我们相信,这一研究结果将给甲状腺激素作用机制的研究开辟一条新的思路。