[目的]探究猪肌肉干细胞在三维水凝胶中的分化效果,为体外诱导肌肉干细胞分化成为肌肉组织提供方法指导.[方法]将一定数目的猪肌肉干细胞分别在二维和三维条件下诱导分化(二维条件指在培养皿中培养细胞,三维条件指在水凝胶中培养细胞),分别收取增殖阶段、预分化阶段、分化初期、分化成熟、分化末期的二维培养细胞的RNA和蛋白样品,以及分化7和14 d的三维培养细胞的RNA和蛋白样品.利用RT-qPCR技术检测细胞在两种条件下分化至不同阶段时成肌相关基因MYOG、CAV-3、MyHC-slow、MyHC-2a的表达水平;利用Western Blot技术检测细胞在两种条件下分化至不同阶段时MYOG、MyHC蛋白的表达水平;利用免疫荧光染色技术观察猪肌肉干细胞在二维和三维条件下融合形成的肌管;使用氨基酸自动分析仪检测分化14 d培养肌肉组织的氨基酸含量及组成.[结果]二维培养的猪肌肉干细胞在分化第3天时开始发生肌融合,在分化第7天形成成熟肌管,随后进入分化末期,肌管开始脱落.三维培养的猪肌肉干细胞在分化第7天时还未完全伸展,细胞的MYOG和CAV-3表达水平低;分化第14天时水凝胶内已形成多核肌管,MYOG和CAV-3表达达到二维分化水平.三维分化有利于终末分化基因MyHC-slow和MyHC-2a的表达,分化14 d时MyHC-slow的表达量是二维分化7 d的12倍,MyHC-2a的表达量是二维分化7 d的4倍,但是MyHC蛋白的表达量仅为二维分化7 d时的1/6.氨基酸分析结果表明体外培养肌肉组织中17种水解氨基酸含量均低于猪肉,且必需氨基酸在总氨基酸的占比也低于猪肉,但是呈味氨基酸的占比相较猪肉更高.[结论]猪肌肉干细胞可以在三维胶原水凝胶中分化形成肌管,且三维条件有利于成肌分化相关基因表达,但要实现MyHC蛋白的高表达还需进一步研究,按此方法体外培养的肌肉组织有较高的呈味氨基酸含量,可能会有较好的风味.

猪肌肉干细胞;分化;水凝胶;肌管;细胞培养肉

陈彧;朱浩哲;陈益春;刘政;丁希;郭赟;丁世杰;周光宏

南京农业大学食品科技学院/国家肉品质量安全控制工程技术研究中心/教育部肉品加工与质量控制重点实验室,南京 210095

中国农业科学

[1]陈彧;朱浩哲;陈益春;刘政;丁希;郭赟;丁世杰;周光宏-.猪肌肉干细胞在三维水凝胶中的分化研究)[J].中国农业科学,2022(22):4500-4512

猪肌肉干细胞,MYOG

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