叉頭轉(zhuǎn)錄因子1(FoxO1)與肌球蛋白重鏈基因(MyHC)的相關(guān)性及其對肉品質(zhì)的影響

王樂，郭月英，程海星，張利霞，靳燁

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特，010018)

?

叉頭轉(zhuǎn)錄因子1(FoxO1)與肌球蛋白重鏈基因(MyHC)的相關(guān)性及其對肉品質(zhì)的影響

王樂，郭月英，程海星，張利霞，靳燁*

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特，010018)

摘要肉品質(zhì)作為一個(gè)綜合性狀，從本質(zhì)上，基因水平的遺傳調(diào)控對肉質(zhì)產(chǎn)生關(guān)鍵影響。隨著肉品質(zhì)研究的深入，多種肉質(zhì)標(biāo)記基因被不斷發(fā)掘，基因之間的相互調(diào)控作用為進(jìn)一步研究提供新的視野。FoxO1作為FoxO(叉頭框轉(zhuǎn)錄因子)家族的重要成員，是多種細(xì)胞通路中關(guān)鍵的信號分子，參與骨骼肌的生長發(fā)育、脂肪沉積，并與多種肉質(zhì)基因具有密切相關(guān)性。肌球蛋白重鏈(MyHC)基因，通過基因表達(dá)對肌纖維類型產(chǎn)生直接調(diào)控，對肉質(zhì)產(chǎn)生重要影響；文中對FoxO1、MyHC基因的功能及其對肉品質(zhì)的影響進(jìn)行介紹，同時(shí)綜述了FoxO1對MyHC的調(diào)控作用與肉質(zhì)的相關(guān)性，并對其調(diào)控機(jī)理進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞FoxO1；MyHC；肉質(zhì)；相關(guān)性研究

近些年，隨著分子生物學(xué)與食品學(xué)科、動物育種學(xué)科的交叉領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，畜牧科研人員逐漸認(rèn)識到基因?qū)π笄葸z傳育種及其食用品質(zhì)存在關(guān)鍵調(diào)控作用。在人們生活水平日益增長的同時(shí)，對于畜禽肉類，尤其是價(jià)位略高的羊肉，已不僅僅停留于量的需求，而是跨越到“質(zhì)”的追求。所以，在滿足人們對羊肉數(shù)量需求的基礎(chǔ)上，不斷改善其食用肉質(zhì)，使羊肉實(shí)現(xiàn)更高的營養(yǎng)價(jià)值及口味需求，是現(xiàn)代肉羊生產(chǎn)中值得關(guān)注、研究的方向。

在畜禽肉品質(zhì)的研究中，越來越多的肉質(zhì)相關(guān)基因被挖掘并研究，如MyHC(肌球蛋白重鏈)、FoxO1(叉頭框轉(zhuǎn)錄因子1)、CAST基因(鈣蛋白酶抑制蛋白基因)、CAPN(鈣蛋白酶基因家族)、MSTN(肌肉抑制生長素)、Leptin(瘦素)及MRFs(生肌調(diào)節(jié)因子)，包括MyoD(生肌決定因子)、MyoG(肌細(xì)胞生成素)、Myf5、Myf6。這些基因的獨(dú)立表達(dá)及調(diào)控都會對肉質(zhì)的某些性狀產(chǎn)生影響，如CAST和CAPN基因的表達(dá)及多態(tài)性不僅與肉的剪切力具有顯著相關(guān)性，影響肉的嫩度，還可能是影響雞屠宰性能的關(guān)鍵基因[1-2]；MSTN被證實(shí)與肌肉發(fā)育畸形、骨骼肌發(fā)育肥大、體重及瘦肉率有密切相關(guān)性[3-5]；MRFs基因家族參與肌細(xì)胞分化及肌纖維形成的整個(gè)階段，不同階段由不同的家族成員表達(dá)調(diào)控，是一個(gè)與肌肉生長發(fā)育及肉品質(zhì)極其相關(guān)的基因家族[6-7]。但是，隨著新功能基因的不斷被發(fā)現(xiàn)，獨(dú)立研究某個(gè)基因已不能滿足科研的需要，多種肉質(zhì)基因之間的相互調(diào)控極其機(jī)制成為新形勢下的研究熱點(diǎn)，大量研究表明，F(xiàn)oxO1對MyHC各亞型的表達(dá)存在調(diào)控作用，影響肌纖維類型轉(zhuǎn)化，從而對肉質(zhì)產(chǎn)生重要影響。肉質(zhì)本就是一個(gè)綜合性狀，它的形成本質(zhì)上就是多個(gè)基因相互作用，共同調(diào)控的結(jié)果。所以，探討和研究兩類基因及多類基因表達(dá)的相關(guān)性及其調(diào)節(jié)機(jī)制，對肉質(zhì)基因的研究具有重要意義。

1FoxO1基因?qū)θ馄焚|(zhì)的影響

1.1FoxO1轉(zhuǎn)錄因子簡介

1989年，WEIGEL等在果蠅中發(fā)現(xiàn)了第1個(gè)Forkhead基因[8]。FoxO轉(zhuǎn)錄因子是Forkhead家族中研究最深入的O亞家族，F(xiàn)oxO1、FoxO3、FoxO4和FoxO6是FoxO基因家族的4個(gè)成員，現(xiàn)已確定FoxO蛋白及其各種結(jié)合物之間存在著物理的交互作用。FoxO1是FoxO所有的亞型中最主要的調(diào)控因子，它在骨骼肌、白色脂肪和棕色脂肪以及下丘腦中表達(dá)極其顯著，并參與這些組織調(diào)控進(jìn)而影響能量代謝[9]。FoxO1是哺乳動物體內(nèi)信號傳導(dǎo)通路最下游的靶細(xì)胞，如IGF(胰島素生長因子)、PI3K(磷脂酰肌醇三激酶)，并且在成脂細(xì)胞、細(xì)胞周期及能量代謝過程中發(fā)揮重要作用[10]。

Fox蛋白都有高度保守的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，這些Fox DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域的三維結(jié)構(gòu)高度保守, 十分像蝴蝶的形狀, 含有螺旋-環(huán)-螺旋(helix-loop-helix)結(jié)構(gòu), 與兩側(cè)的環(huán)共同形成“翼狀螺旋(winged-helix)”結(jié)構(gòu)域[11]。 FoxO蛋白的氨基酸序列具有3個(gè)蛋白激酶B(PKB)磷酸化位點(diǎn)的高度保守區(qū)，分別位于起始密碼子后、Forkhead區(qū)和Forkhead區(qū)后，分別對應(yīng)于FoxO1的Thr24、Ser256和Ser319[12]。蛋白包含4個(gè)結(jié)構(gòu)域：依次為N端 的Forkhead區(qū)域、核定位信號肽、核輸出序列和C端富含脯氨酸和絲/氨酸的轉(zhuǎn)錄激活域[13]。

FoxO1基因調(diào)控與MyHC(肌球蛋白重鏈基因)、MRFs(生肌調(diào)節(jié)因子家族)及MSTN(肌肉抑制生長素)的基因及蛋白表達(dá)存在密切聯(lián)系，進(jìn)而對嫩度、色澤、系水力及肌纖維特性等主要肉質(zhì)指標(biāo)產(chǎn)生重要影響[14-16]。雖然調(diào)控機(jī)理尚未明確，但是可以認(rèn)定，F(xiàn)oxO1基因是關(guān)鍵的肉質(zhì)候選基因。

1.2FoxO1轉(zhuǎn)錄活性調(diào)節(jié)及對肉質(zhì)的影響

近幾年，關(guān)于FoxO1的研究大多集中在腫瘤及免疫等醫(yī)學(xué)方面，隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)FoxO1參與調(diào)控骨骼肌的生長發(fā)育，在肌肉干細(xì)胞分化過程中起重要的調(diào)控作用，F(xiàn)oxO1可能是決定肌纖維類型的重要調(diào)控因子，而肌纖維類型則直接影響肌肉色澤、嫩度和肌內(nèi)脂肪含量，直接對畜禽肉品質(zhì)產(chǎn)生影響[17]。FoxO1作為FoxO基因家族的一員，其主要轉(zhuǎn)錄活性調(diào)控包括磷酸化/去磷酸化，可逆乙?；头核鼗取oxO1的乙?；杉訌?qiáng) FoxO1 的磷酸化，從而降低其轉(zhuǎn)錄活性，由此表明，F(xiàn)oxO1 的翻譯后修飾可調(diào)節(jié) FoxO1自身的功能[18]。

研究表明，F(xiàn)oxO1蛋白的表達(dá)直接影響骨骼肌的生長發(fā)育，還間接調(diào)控其他肌肉發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)骨骼肌的正常發(fā)育模式。KOUSTENI的研究中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)oxO1抑制成肌細(xì)胞的分化，但是在肌肉能量供應(yīng)不足時(shí)，會通過分解肌肉蛋白來提供能量，從而導(dǎo)致肌肉萎縮[19]。KAMEI等人研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌FoxO1轉(zhuǎn)基因小鼠表現(xiàn)為肌肉萎縮，質(zhì)量減輕，體重減輕，骨骼肌體積與對照組比較縮小，肌肉顏色蒼白、干燥[20]。在哺乳動物的非肌細(xì)胞中，F(xiàn)oxO1活化間接激活單磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated potein kinase，AMPK)，研究發(fā)現(xiàn)AMPK活性與肌糖原、己糖激酶、乳酸、肉的色澤、剪切力和熟肉率具有相關(guān)性,進(jìn)而影響肉羊宰后肌肉品質(zhì)[21-22]。

此外, 在對豬、鼠、人及牛的研究中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)oxO1在成脂細(xì)胞分化及脂肪沉積過程中發(fā)揮重要作用。LIU發(fā)現(xiàn)FoxO1表達(dá)水平存在組織特異性，并且受到體重影響，而且FoxO1的表達(dá)水平與脂肪沉積速率存在顯著正相關(guān)[23]。但是，張野在對不同月齡豬的研究中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)oxO1的基因表達(dá)與PPARγ(過氧化物酶受體)、CEBP/α(增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α)的表達(dá)呈現(xiàn)相反趨勢，PPARγ、CEBP/α是調(diào)控脂肪沉積的重要基因，因此推斷FoxO1的表達(dá)會抑制脂肪沉積[24]。此結(jié)果與之前史新娥的研究結(jié)果一致[25]。但是，LIU對不同月齡牛的不同前體脂肪細(xì)胞分化過程中FoxO1及PPARγ的mRNA表達(dá)水平進(jìn)行分析時(shí)，未發(fā)現(xiàn)兩者存在線性關(guān)系[26]。郝軍等人研究發(fā)現(xiàn)，磷酸化 FoxO1 在糖尿病大鼠腎小管上皮細(xì)胞表達(dá)升高，可能和細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積相關(guān)[27]，而朱琳等在探究磷酸化 FoxO1 對高糖刺激的人腎小管上皮細(xì)胞脂質(zhì)沉積的影響中，也有類似的結(jié)論[28]。FoxO1可能是成脂細(xì)胞分化和脂肪沉積過程中的重要調(diào)控因子，而且，在肉品質(zhì)的研究中，動物組織的脂肪含量，尤其是肌內(nèi)脂肪是評價(jià)肉品質(zhì)的重要指標(biāo)。因此，F(xiàn)oxO1可作為一個(gè)潛在的調(diào)控脂肪含量的關(guān)鍵基因。

近年來，國內(nèi)外有大量關(guān)于FoxO1對豬、鼠和牛骨骼肌生長調(diào)控的研究，為后續(xù)研究FoxO1如何調(diào)控肉羊骨骼肌生長發(fā)育及改善羊肉肉質(zhì)奠定理論基礎(chǔ)。

2MyHC基因?qū)θ馄焚|(zhì)的影響

2.1MyHC基因家族簡介

MyHC基因家族又稱肌球蛋白重鏈基因家族，是肌肉收縮的主要功能蛋白,它的基因表達(dá)已經(jīng)成為肌肉纖維類型劃分的主要分子標(biāo)記[29]。肌肉所含肌球蛋白的亞型不同,即表現(xiàn)出不同的收縮能力和ATPase活性,并且首先在人和哨齒類動物上確定了特定的肌纖維類型與四種肌纖維肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain，MyHC)異構(gòu)體中的某一種類型的對應(yīng)關(guān)系[30]。之后確定MyHC家族的Ⅰ，Ⅱa，Ⅱx 和Ⅱb 型基因分別對應(yīng)I型(慢速氧化型)，Ⅱa 型(快速氧化型)，Ⅱx 型(中間型)和Ⅱb 型(快速酵解型)4種肌纖維類型[31]。肌纖維是構(gòu)成肌肉組織的基本單位，纖維直徑、纖維數(shù)目與纖維類型是反映肌肉纖維特性的3個(gè)指標(biāo)，前兩者是決定肌肉產(chǎn)量的主要因素，纖維類型與肉質(zhì)性狀的品種差異、劣質(zhì)肉品形成密切相關(guān),不同類型肌纖維的生長具有特異性，對肉品質(zhì)有重要的影響[32]。

2.2MyHC對肉質(zhì)的影響

肌纖維類型及比例與肉色、系水力、肌內(nèi)脂肪含量、pH及嫩度等各類肉質(zhì)關(guān)鍵指標(biāo)密切相關(guān)[33]。氧化型肌纖維 MyHC-Ⅰ、MyHC-Ⅱa 肌紅蛋白含量較高，當(dāng)它們占比例高時(shí)，肉色鮮紅，反之，MyHC-Ⅱb 型肌纖維含較低肌紅蛋白，此類型肌纖維所占比例高會導(dǎo)致肉色蒼白，感官評分較低[34]。張琪等人在研究豬骨骼肌中MyHC-Ⅱb基因上調(diào)的機(jī)制中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的啟動子區(qū)域有3個(gè)E-box序列，對這3個(gè)序列分別進(jìn)行突變都會導(dǎo)致MyHC-Ⅱb基因的表達(dá)量顯著下降[35]。在對肉質(zhì)優(yōu)良的金華豬和肉質(zhì)略差的長白豬研究中發(fā)現(xiàn)，金華豬背最長肌中含有更多的氧化型肌纖維特別是MyHCⅠ型肌纖維,而酵解型肌纖維特別是MyHCⅡb型肌纖維含量極顯著的低于長白豬[36]。在對牛的遺傳育種工作中，國外研究人員通過選擇含較高I型纖維比例的肉牛品種來改善牛肉品質(zhì)[37]。因此，認(rèn)定MyHC基因家族通過調(diào)控不同類型肌纖維的生成及比例對肉品質(zhì)產(chǎn)生影響，是調(diào)控肉品質(zhì)的關(guān)鍵基因。目前，對于肌球蛋白重鏈基因的研究涉及到豬、牛、魚等，而在肉羊方面研究才剛剛起步，張靜等人為了研究MyHC基因表達(dá)量與巴美肉羊肉品質(zhì)的相關(guān)性，對MyHC 的Real-time PCR方法進(jìn)行摸索并優(yōu)化，確定了合理科學(xué)的最佳實(shí)驗(yàn)條件，為后續(xù)試驗(yàn)提供依據(jù)[38]。辛雪等人在對不同體重巴美肉羊MyHC基因表達(dá)規(guī)律的研究中發(fā)現(xiàn)，巴美肉羊背最長肌、股二頭肌和臂三頭肌中的4種亞型的MyHC基因的表達(dá)量隨著體重的增加，基本呈先下降后上升的趨勢[39]。因此，在羊肉質(zhì)相關(guān)基因的研究中，MyHC基因?qū)ρ蛉馊赓|(zhì)的影響有待進(jìn)一步研究。

3FoxO與MyHC相關(guān)性研究

KITAMURA的研究發(fā)現(xiàn)，敲除骨骼肌FoxO1基因會導(dǎo)致MyoD(生肌決定因子)的表達(dá)上升，同時(shí)肌纖維組成發(fā)生變化[40]。王玲等對牛的FoxO基因表達(dá)量與性狀相關(guān)性分析顯示：FoxO1基因與肌纖維面積呈顯著負(fù)相關(guān)[41]，由此推斷FoxO1通過調(diào)控肌纖維性狀對肉品質(zhì)產(chǎn)生影響。袁媛等人在對FoxO1調(diào)控肌纖維類型及其轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)oxO1 能夠推遲豬成肌細(xì)胞的分化時(shí)間并抑制分化，還可能通過抑制MyoD的表達(dá)控制骨骼肌纖維類型的終末分化。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)oxO1在快肌中表達(dá)較高，并且與肌纖維類型與FoxO1基因表達(dá)量顯著相關(guān)；當(dāng)分化正常的C2C12 肌管轉(zhuǎn)染FoxO1 后，MyHCIIx 表達(dá)量上調(diào)，同時(shí)MyHCI，MyHC IIa 和 MyHC IIb 表達(dá)減少[42-43]。MyHCI基因控制表達(dá)的慢速氧化型肌纖維有助于增加肌肉的嫩度和多汁性，史新娥等成功構(gòu)建了豬FoxO1 基因shRNA干擾慢病毒載體，結(jié)果顯示沉默 FoxO1促進(jìn)豬成肌細(xì)胞中MyHCImRNA的表達(dá)，即FoxO1負(fù)調(diào)控骨骼肌的量和I型肌纖維基因的表達(dá)[44]。研究還發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)oxO1 磷酸化蛋白與 MyHCI 正相關(guān)，與 MyHC IIx 和 MyHC IIb 負(fù)相關(guān)。當(dāng)用渥曼青霉素使FoxO1 去磷酸化后，發(fā)現(xiàn)MyHCI 和 MyHCIIa 比例降低，MyHCIIb比例提高，而未影響 MyHCIIx 的表達(dá)量[45]。SHI等人為研究豬骨骼肌中肌球蛋白重鏈亞型與FoxO1的相關(guān)性，采用比目魚肌和趾長伸肌肌肉，實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)熒光定量及westernblot的方法，結(jié)果FoxO1的表達(dá)與MyHCI的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，與MyHC IIx 和 MyHC IIb 正相關(guān)，揭示了FoxO1轉(zhuǎn)錄因子與肌纖維類型轉(zhuǎn)化具有相關(guān)性[46]。LEVINE發(fā)現(xiàn)，磷酸化FoxO1與MyHC表達(dá)水平存在一定的聯(lián)系[47]。還有研究人員在對HMB(β-Hydroxy β-Methylbutyrate)影響大鼠肌肉萎縮的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，這種它可通過抑制FoxO1的轉(zhuǎn)錄，從而抑制MyHC的蛋白質(zhì)水解，顯示FoxO1與MyHC存在內(nèi)在聯(lián)系[48]。

雖然已有研究表明,FoxO1基因?qū)yHC家族的表達(dá)存在顯著影響，但由于肌細(xì)胞生長及肌纖維形成過程存在錯綜復(fù)雜的細(xì)胞通路調(diào)控，涉及多個(gè)通路基因家族相互作用，因此，調(diào)控機(jī)理還未有統(tǒng)一的結(jié)論。據(jù)上述研究，有些研究證實(shí)FoxO1通過抑制 CaN/NFAT(nuclear factor of activated T cell) 或者CaN/MEF2 (myocyte enhancer factor-2)信號通路調(diào)控肌纖維類型，然而對于CaN是否促進(jìn)慢速型纖維形成還存在爭議；有人認(rèn)為PI3K/PKB(磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B)及 MAPK/ERK(絲裂原活化蛋白激酶)通路通過抑制FoxO1而使慢速型纖維增加；還有人推斷FoxO1通過參與 IGF-I(胰島素樣生長因子)信號通路影響MyHC各亞型的表達(dá)，而IGF-I可能在慢速肌纖維向快速糖酵解型肌纖維(MyHC IIb肌纖維)的轉(zhuǎn)化中起關(guān)鍵調(diào)控作用[49]。同時(shí)，F(xiàn)oxO1存在多種轉(zhuǎn)錄后修飾，如磷酸化，乙酰化及泛素化，均會對FoxO1活性產(chǎn)生影響，而最新有研究發(fā)現(xiàn)磷酸化的FoxO1蛋白與MyHC各亞型的表達(dá)呈現(xiàn)顯著相關(guān)，但FoxO1蛋白的其他修飾是否會對肌纖維類型產(chǎn)生顯著影響，目前相關(guān)研究還甚少。

4展望

現(xiàn)階段，對于FoxO1的研究已涉及細(xì)胞，分子及蛋白水平，研究領(lǐng)域也涉及到人類疾病及畜禽生長發(fā)育，并存在部分交叉研究。但是FoxO1基因通過何種信號通路、何種轉(zhuǎn)錄活性調(diào)控MyHC各亞型的表達(dá)，以及其如何調(diào)控肌肉脂肪沉積從而影響肉質(zhì)，現(xiàn)在尚未有統(tǒng)一明確的結(jié)論，并且現(xiàn)有研究大多集中在豬、牛及鼠，對于羊的研究幾乎空白。內(nèi)蒙古天然草場遼闊，培育有多種優(yōu)良肉羊品種，是羊肉生產(chǎn)加工的重要地區(qū)。羊肉細(xì)嫩，脂肪含量較低，營養(yǎng)價(jià)值較高。在羊肉數(shù)量滿足消費(fèi)者的基礎(chǔ)上，不斷超越人們對傳統(tǒng)羊肉品質(zhì)的追求，對羊肉肉質(zhì)的進(jìn)一步改善提高進(jìn)行研究探討，具有重要的意義。所以，利用現(xiàn)代生物分子技術(shù)、細(xì)胞水平調(diào)控及蛋白免疫學(xué)技術(shù)，在研究FoxO1基因表達(dá)、蛋白表達(dá)與肌球蛋白重鏈各亞型表達(dá)的相關(guān)性的基礎(chǔ)上，探究FoxO1轉(zhuǎn)錄調(diào)控的機(jī)制和途徑，對間接調(diào)控肌纖維類型的表達(dá)，獲取對肉質(zhì)有利的肌纖維類型，改善羊肉肉質(zhì)及資源保護(hù)具有極其重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]郭月英. 內(nèi)蒙古兩個(gè)綿羊品種肉質(zhì)候選基因的組織表達(dá)，SNPs 檢測及其與肉質(zhì)的相關(guān)性研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[2]張?jiān)鰳s. 雞 CAPN1,CAPN2,CAPN3和CAST 基因的克隆, 表達(dá)及其在肉質(zhì)中的遺傳效應(yīng)分析[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2009.

[3]唐永凱，李建林，俞菊華，等. 吉富羅非魚MSTN基因結(jié)構(gòu)及其多態(tài)性與生長性狀的相關(guān)性[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué)， 2010,16(1): 44-51.

[4]王寶維, 劉騰, 葛文華, 等. 填飼期內(nèi)肥肝鵝 A-FABP 與 MSTN 基因同步表達(dá)規(guī)律與相關(guān)性[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014,47(3):586-593.

[5]劉曉琴, 馬喜山, 唐中林, 等. 豬 MSTN 基因的多態(tài)性和生長性狀關(guān)聯(lián)分析[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2013, 44(7): 1 063-1 069.

[6]賈偉德. 牛 MyoD 基因家族多態(tài)性及其與肉質(zhì)性狀的關(guān)聯(lián)性分析[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué), 2012.

[7]王瓊, 朱慶. MyoD,MyoG 基因的多態(tài)性及其與雞屠宰性狀和肉質(zhì)性狀的相關(guān)性研究[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2007.

[8]WEIGEL D, JüRGENS G, KüTTNER F, et al. The homeotic gene fork head encodes a nuclear protein and is expressed in the terminal regions of the Drosophila embryo[J].Cell, 1989, 57(4):645-658.

[9]朱宇旌, 于治姣, 張勇, 等. FoxO轉(zhuǎn)錄因子的活性調(diào)控及其對骨骼肌生長發(fā)育的調(diào)節(jié)[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào), 2013, 25(4): 677-684.

[10]王志剛，譚盛葵. FoxO基因腫瘤抑制作用研究進(jìn)展[J]. 中華疾病控制雜志ISTIC, 2013, 17(9)：21.

[11]尹杰, 易玉吟, 傅鑫, 等. Forkhead轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控干細(xì)胞的命運(yùn)決定[J]. 中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào), 2012(12):3.

[12]ACCILI D, ARDEN K C. FoxOs at the crossroads of cellular metabolism, differentiation, and transformation[J].Cell,2004, 117(4):421-426.

[13]OBSIL T, OBSILOVA V. Structure/function relationships underlying regulation of FOXO transcription factors[J].Oncogene, 2008, 27(16):2 263-2 275.

[14]史新娥. FoxO1 調(diào)控豬骨骼肌纖維類型分化的作用及分子機(jī)理[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué), 2011.

[15]王樂，郭月英，程海星，等. FoxO基因轉(zhuǎn)錄活性調(diào)控及其對肉品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技，2015,36(13):393-396.

[16]高飛. 豬Myostatin基因敲除及轉(zhuǎn)錄調(diào)控的研究[D].長春：吉林大學(xué), 2013.

[17]林亞秋, 劉茂琪, 鄭玉才. 九龍牦牛肌纖維類型標(biāo)記基因的初步研究[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī), 2011 (1): 139-140.

[18]鐘茜, 鄧宇斌. FoxO1 轉(zhuǎn)錄因子及其翻譯后修飾的生物學(xué)意義[J]. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào), 2010，26: 203-208.

[19]KOUSTENI S. FoxO1, the transcriptional chief of staff of energy metabolism[J].Bone, 2012,50(2):437-443.

[20]KAMEI Y, MIURA S, SUZUKI M, et al. Skeletal muscle FoxO1 (FKHR) transgenic mice have less skeletal muscle mass, down-regulated type I (slow twitch/red muscle) fiber genes, and impaired glycemic control[J].Journal of Biological Chemistry, 2004, 279(39):41 114-41 123.

[21]CHEN C C, JEON S M, BHASKAR P T, et al. FoxOs inhibit mTORC1 and activate Akt by inducing the expression of Sestrin3 and Rictor[J]. Developmental cell, 2010, 18(4):592-604.

[22]宋曉彬, 袁倩, 劉樹軍, 等. 不同月齡和部位羊肉中一磷酸腺苷激活蛋白激酶活性與肉品質(zhì)的關(guān)系[J]. 食品科學(xué), 2014,35(11):4.

[23]LIU Y, WANG Y, SHAN T, et al. The tissue-specific and developmental expression patterns of the forkhead transcription factor FoxO1 gene in pigs[J].Journal of Animal and Feed Sciences, 2008, 17(2): 182.

[24]張野, 崔世泉, 狄生偉, 等. 叉頭框轉(zhuǎn)錄因子 O 亞族 1 基因?qū)ωi腎周脂肪沉積代謝的影響[J]. 中國畜牧獸醫(yī), 2013, 40(2): 117-120.

[25]史新娥, 宋子儀, 楊浩, 等. 叉頭框轉(zhuǎn)錄因子 O 亞族 1 (FoxO1) 去磷酸化抑制豬前體脂肪細(xì)胞分化[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2011, 19(5): 837-842.

[26]LIU X, LIU G, TAN X, et al. Gene expression profiling of SIRT1, FoxO1, and PPARγ in backfat tissues and subcutaneous adipocytes of Lilu bulls[J].Meat Science, 2014, 96(2):704-711.

[27]郝軍, 朱琳, 李凡, 等. Foxo1 在糖尿病大鼠腎小管上皮細(xì)胞的表達(dá)研究[J]. 中國藥理學(xué)通報(bào), 2013, 29(11): 1 519-1 523.

[28]朱琳, 劉青娟, 徐寧, 等. 磷酸化 FOXO1 對高糖刺激的人腎小管上皮細(xì)胞脂質(zhì)沉積的影響[J]. 中國病理生理雜志, 2013, 29(11): 2 001-2 005.

[29]門小明.肌肉纖維類型組成對豬肉品質(zhì)的影響極其機(jī)理研究[D].無錫：江南大學(xué), 2012.

[30]WEISS A,LEINWAND L A. The mammaliam myosin heavy chain gene family[J].Annual Reviews Cell & Development Biology, 1996, 12(1):417-439.

[31]劉志軍, 董佩佩, 賈俊靜, 等. 肌球蛋白重鏈 MyHC 基因與肉品質(zhì)的關(guān)系[J]. 獸藥與飼料添加劑, 2009,14(6): 28-31.

[32]門小明, 鄧波, 徐子偉, 等. 豬肌肉纖維類型組成差異相關(guān)的能量代謝, 蛋白質(zhì)組與基因表達(dá)譜分析[C]. 長沙：中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會第十一次全國動物營養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會, 2012.

[33]王靜. 豬肉品質(zhì)的品種差異與營養(yǎng)調(diào)控及其機(jī)制研究[D].雅安: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012.

[34]任列嬌, 趙素梅, 胡洪, 等. 肌纖維類型及其對豬肉品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2010 (1): 124-131.

[35]張琪.豬骨骼肌MyHC IIb基因上調(diào)表達(dá)的分子機(jī)制[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014.

[36]GUO J, SHAN T, WU T, et al. Comparisons of different muscle metabolic enzymes and muscle fiber types in Jinhua and Landrace pigs[J].Journal of animal science, 2011, 89(1):185-191.

[37]LINCOLN. Fiber-type composition of muscles of the beef chuck and round[J].Anim Sci,2002,80:2 872-2 878.

[38]張靜, 郭月英, 任霆, 等. 巴美肉羊 MyHC 熒光定量檢測方法的優(yōu)化[J]. 食品工業(yè)科技, 2015(6):019.

[39]辛雪，蘇琳，趙雅娟，等. 巴美肉羊肌球蛋白重鏈基因表達(dá)規(guī)律的研究[J]. 食品科技, 2014(10): 030.

[40]KITAMURA T, KITAMURA Y I, FUNAHASHI Y, et al. A FoxO/Notch pathway controls myogenic differentiation and fiber type specification[J].The Journal of Clinical Investigation,2007,117(9):2 477-2 485.

[41]王玲. 普通牛 FoxO1, FoxO3, FoxO4 基因的克隆, 表達(dá)及其對肉質(zhì)性狀的遺傳效應(yīng)分析[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2010.

[42]袁媛. FoxO1調(diào)控骨骼肌纖維類型及其轉(zhuǎn)型機(jī)制的研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué), 2010.

[43]袁媛，史新娥,劉月光,等. 高表達(dá) FoxO1 抑制豬骨骼肌成肌細(xì)胞的分化[J]. 生物工程學(xué)報(bào), 2010, 26(12): 1 668-1 673.

[44]史新娥, 鄭雪莉, 劉月光, 等. 慢病毒介導(dǎo)shRNA干擾FoxO1促進(jìn)豬成肌細(xì)胞中MyHC I的表達(dá)[J]. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào), 2011, 27(6): 582-588.

[45]史新娥，吳國芳，路宏朝，等. 豬骨骼肌中FoxOl與MyHCs的相關(guān)性研究[C].鄭州：中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會養(yǎng)豬學(xué)分會學(xué)術(shù)研討會, 2013.

[46]SHI X E, SONG Z Y, YANG Q M, et al. Correlation of forkhead box transcription factor O1 and myosin heavy chain isoforms in porcine skeletal muscle[J].Genetics and Molecular Research: GMR, 2013, 13(4):10 231-10 240.

[47]LEVINE S, BISWAS C, DIEROV J, et al. Increased proteolysis, myosin depletion, and atrophic AKT-FOXO signaling in human diaphragm disuse[J].American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2011, 183(4):483-490.

[48]NOH K K,CHUNG K W,CHOI Y J,et al. β-Hydroxy β-methylbutyrate improves dexamethasone-induced muscle atrophy by modulating the muscle degradation pathway in SD rat[J].Plos One,2014, 9(7):1-7.

[49]李媛. C2C12 細(xì)胞中 FHL3 對不同肌纖維類型 MyHC 基因表達(dá)的影響[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011.

Correlation study of FoxO1 and MyHC and their affection to meat quality

WANG Le, GUO Yue-ying, CHENG Hai-xing, ZHANG Li-xia, JIN Ye*

(College of Food Science of Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China)

ABSTRACTMeat quality，as a comprehensive trait，was effected critically by genetic regulation on genetic levels. With the further research on meat quality，many marker genes have been explored and new horizons were opened up by regulation effect between the genes. FoxO1，as a crucial member of FoxO，is a key signal molecule in various cell signaling pathways，which participates in the process of skeletal muscle development, fat deposition and closely relates to genes affecting meat quality. Meat quality was significantly affected by Myosin heavy chain (MyHC) , whose gene expression directly regulates muscle fiber types. In this paper，the function of FoxO1，MyHC and their effect on meat quality were introduced. The correlation between meat quality and the regulation to MyHC of FoxO1 was summarized and the regulating mechanism was discussed with the purpose of offering theoretic reference for improvement of meat quality and further study of the genes relating to meat quality trait.

Key wordsFoxO1； MyHC； meat quality； correlation study

收稿日期：2015-09-09，改回日期：2015-10-19

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助(31360393)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201604043

第一作者：碩士研究生(靳燁教授為通訊作者，E-mail：jinyeyc@sohu.com)。