牦牛骨骼肌中特异基质金属蛋白酶及其功能相关基因的表达分析

武志娟; 柴志欣; 王吉坤; 王嘉博; 钟金城; 信金伟; 《中国畜牧兽医 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：【目的】筛选并鉴定在牦牛骨骼肌中特异表达的基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs）家族成员及其功能相关基因，以期为研究牦牛骨骼肌结构形成机制提供依据。【方法】采集成年公牦牛臀肌和胸肌，利用组织化学染色法（HE和Masson）分析肌纤维特征和胶原纤维数量；通过实时荧光定量PCR鉴定MMPs和基质金属蛋白酶抑制因子（TIMPs）的mRNA表达量；采用Western blotting技术和免疫组织化学法分析MMPs、Ⅰ和Ⅲ型胶原蛋白的表达量和组织分布；通过STRING网站分析MMPs及其功能相关基因之间的蛋白质互作网络；采用EnzChek^TM明胶酶/胶原酶试剂盒检测牦牛臀肌和胸肌中明胶酶/胶原酶的酶活性差异。【结果】Masson染色和实时荧光定量PCR分析结果显示，牦牛臀肌中胶原纤维面积、MMP-2和MMP-14基因表达量显著低于胸肌（P＜0.05）,TIMP-3基因在牦牛臀肌中表达量显著高于胸肌（P＜0.05）。Western blotting鉴定发现，MMP-3、MMP-14、Ⅰ和Ⅲ型胶原蛋白在牦牛臀肌中的表达量极显著或显著低于胸肌（P＜0.01;P＜0.05）。免疫组织化学法分析显示，MMP-2、MMP-9、MMP-14和Ⅰ型胶原蛋白在牦牛臀肌中的表达量显著或极显著低于胸肌（P＜0.05;P＜0.01）,而MMP-16在牦牛臀肌中的表达量显著高于胸肌（P＜0.05）。蛋白质功能相关性聚类分析表明，MMP-2、MMP-14、MMP-16、TIMP-2、TIMP-3、COL1A2和COL3A1可聚为一簇，MMP-3、MMP-9和TIMP-1可聚为一簇；臀肌和胸肌中明胶酶/胶原酶的酶活性变化趋势一致，且差异不显著（P＞0.05）。【结论】MMPs家族成员及其功能相关基因在牦牛骨骼肌中广泛表达，且在臀肌和胸肌中的表达量存在差异，为进一步研究MMPs调控牦牛骨骼肌结构形成的作用机制提供了参考依据。

关键词： 牦牛 骨骼肌 基质金属蛋白酶（MMPs） 胶原蛋白