组蛋白H3的22个赖氨酸去甲基化酶对胎鼠棕色脂肪细胞分化的调控作用

Abstract

目的探索胎鼠棕色脂肪细胞分化过程中组蛋白H3赖氨酸残基位点H3k4，H3k9，H3k27，H3k36的22种去甲基化酶的调控作用，为棕色脂肪细胞分化研究提供理论基础。方法收集怀孕时间为E13.5~E19.5 d的小鼠胚胎，每个时间点至少取3只胎鼠。取肩胛间区棕色脂肪，进行HE染色，镜下观察棕色脂肪细胞的分化情况。Realtime RT-qPCR法检测随着小鼠胚胎的发育成熟，棕色脂肪标志基因Ucp1、Cidea、Prdml6及脂肪细胞分化基因Pparγ的表达情况和棕色脂肪中组蛋白H3的22种赖氨酸去甲基化酶的基因表达情况。Westen blot法检测棕色脂肪组织中Ucp1的蛋白表达。结果最早在E14.5 d的胎鼠背部肩胛间区观察到棕色脂肪组织；E18.5 d胎鼠棕色脂肪细胞中出现光镜下可见的脂滴。与E15.5 d相比，Ucp1、Cidea、Prdm16及Pparγ的表达升高（P<0.05）；Ucp1的蛋白表达增加（P<0.05）。与E15.5 d相比，H3k4的去甲基化酶中，Jarid1a、Jarid1b、Jarid1d、Lsd1基因表达减少（P＜0.05），Jarid1c表达差异无统计学意义（P＞0.05）。在H3k9的去甲基化酶中，Jmjd2a、Jmjd2b、Jmjd2c、Phf2、Jmjd1c、Jhdm2a基因表达减少（P＜0.05）；Phf8、Jhdm2b、Jmjd2d基因表达增加（P＜0.05），MINA表达差异无统计学意义（P＞0.05）。在H3k36的去甲基化酶中，Jmjd4、Jmjd5、Jhdm1b表达减少（P＜0.05），Jhdm1a表达增加（P＜0.05）。在H3k27的去甲基化酶中，Jmjd3、Utx、Jhdm1d表达增加（P＜0.05）。结论在小鼠胚胎期棕色脂肪细胞的分化过程中，H3k4和H3k36去甲基化酶主要表现为基因表达下调，H3k9和H3k27去甲基化酶部分基因表达上调，这些去甲基化酶构成以转录激活和转录延长为主要效应的复杂调控网络。

Keywords

• 棕色脂肪细胞;分化;组蛋白H3;去甲基化酶