《Frontiers in Genetics》：RNA-seq analysis reveals a positive role for NGF in the myogenic differentiation of bovine skeletal muscle satellite cells
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本研究通过RNA测序技术揭示神经生长因子（NGF）在牛骨骼肌卫星细胞（bSMSCs）成肌分化过程中的正向调控作用。研究发现NGF过表达可显著提升肌球蛋白重链（MyHC）和肌细胞生成素（MyoG）等成肌标志物的表达，且该作用通过激活PI3K/Akt信号通路实现。研究为解析肌肉发育分子机制及改善牛肉品质提供了新视角。
引言
牛骨骼肌生长发育直接影响牛肉的色泽、保水性和肌内脂肪含量，因此解析其调控机制对改善牛肉品质具有重要意义。骨骼肌卫星细胞（SMSCs）是位于肌纤维附近的异质性细胞群，作为成体动物肌肉修复和再生的关键干细胞，其数量随年龄增长而下降。本研究旨在阐明外源性神经生长因子（NGF）对牛骨骼肌卫星细胞（bSMSCs）增殖和成肌分化的影响机制。
材料与方法
实验采用新生中国红牛犊的bSMSCs，通过2%马血清诱导成肌分化。在分化前（第0天）、分化中期（第3天）和分化后（第7天）分别提取RNA进行转录组测序，筛选差异表达基因（DEGs）。通过qRT-PCR、Western blot、siRNA干扰和过表达技术验证NGF功能，并检测其对PI3K/Akt信号通路的影响。
结果
细胞鉴定与转录组分析
分离的bSMSCs呈梭形或多角形，Pax7免疫荧光染色呈阳性，诱导7天后形成肌管结构且MyHC表达阳性。RNA-seq数据分析发现，第3天vs第0天共鉴定1030个DEGs，第7天vs第3天有374个DEGs。KEGG富集分析显示PI3K/Akt信号通路在分化各阶段均显著富集。
NGF的表达与功能验证
qRT-PCR和Western blot结果显示，NGF在成肌分化过程中表达持续上调。选择siRNA-NGF-BOS-608进行敲低实验，过表达NGF可显著提升成肌标志物MyHC、MyoG和MyoD1的mRNA和蛋白表达，而敲低NGF则抑制这些基因表达。值得注意的是，NGF对增殖标志物Pax7的表达及细胞增殖无显著影响。
信号通路机制解析
Western blot结果显示，过表达NGF可显著促进Akt蛋白在Ser473位点的磷酸化，而敲低NGF则抑制该过程。这表明NGF通过激活PI3K/Akt信号通路调控成肌分化，而非通过影响细胞增殖实现。
讨论
本研究首次系统证实NGF通过PI3K/Akt通路调控bSMSCs成肌分化。与既往研究相比，发现NGF对成肌分化的促进作用独立于增殖调控，这为理解神经因子与肌肉再生关联提供了新证据。研究局限性在于未探讨其他神经营养因子（如BDNF）的协同作用。
结论
本研究通过多组学分析揭示NGF是bSMSCs成肌分化的关键正调控因子，其机制依赖于PI3K/Akt信号通路的激活。研究成果为肌肉发育机制研究和肉类品质改良提供了重要理论依据。
