动科院丨王锋教授团队在山羊骨骼肌发育的表观遗传调控机制研究中取得重要进展

近日，pg电子娱乐平台下载三亚研究院/动物科技学院王锋教授团队在山羊骨骼肌发育的表观遗传调控机制研究中取得重要进展，成果先后发表在Cellular And Molecular Life Sciences、International Journal of Biological Macromolecules、Meat Science和Journal of Cellular Physiology等国际主流学术期刊上。该研究较为系统的揭示了m6A修饰在山羊骨骼肌发育中的调控作用及机制，不仅丰富了表观遗传调控肌肉发育的理论，也为促进肉羊育种和生长调控提供重要参考价值。

我国是全球最大的羊肉生产和消费国，羊存栏量达3.26亿（其中山羊约1.35亿只），但并不是养羊强国。尽管山羊品种资源丰富，但普遍存在生长缓慢、产肉性能偏低等问题，缺乏优质肉用品种已成为影响当前我国山羊产业高质量发展的重要瓶颈。骨骼肌的生长发育与羊肉的产量和品质密切相关，深入探究山羊骨骼肌生长发育的调控机理，挖掘骨骼肌生长发育相关的分子遗传标记，有助于加快优质肉用山羊新品种培育。

N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine，m6A）修饰介导的转录后调控是当前研究骨骼肌发育调控机制的热点。近年来，王锋教授团队系统地研究了m6A修饰调控山羊骨骼肌肌纤维形成的分子机制，并取得重要进展，具体研究如下：

m6A是一种由m6A甲基转移酶（METTL3、METTL14和WTAP等）和去甲基化酶（FTO和ALKBH5）动态调节的RNA表观修饰，可在识别蛋白（YTHDF1/2/3、YTHDC1/2和IGF2BP1/2/3等）介导下通过调控RNA加工与代谢，参与各类生物学过程。王锋教授团队通过对山羊骨骼肌肌纤维形成关键阶段（龄胎75天和新生）的背最长肌进行RNA-seq测序，发现3个差异表达的m6A识别蛋白，分别为YTHDF2、IGF2BP1和IGF2BP3，暗示它们可能参与m6A修饰在山羊骨骼肌发育过程中的调控。利用本团队建立的体外山羊成肌细胞分化模型，通过一系列功能研究，进一步揭示了YTHDF2和IGF2BP1介导m6A修饰调控山羊骨骼肌肌纤维形成的作用机制：

YTHDF2通过识别STK11 mRNA-5′UTR的m6A修饰以及pre-miR378/378-5P和pre-miR-503-5p的m6A修饰，并与微处理器复合物（AGO2、DICER1和TARBP2）互作，促进STK11 mRNA的降解以及pre-miR378/378-5P和pre-miR-503-5P的成熟来激活mTOR通路，进而驱动成肌分化（International Journal of Biological Macromolecules，2023，2025；Cellular And Molecular Life Sciences，2024）；

IGF2BP1能识别FGFR1 mRNA的m6A修饰，维持FGFR1 mRNA的稳定性，并促进其翻译，进而激活ERK通路促进山羊成肌细胞增殖，而抑制其分化（International Journal of Biological Macromolecules，2024）。该项研究首次证实了YTHDF2介导m6A修饰的pre-miRNA成熟调控成肌分化，并强调了YTHDF2和IGF2BP1在山羊骨骼肌肌纤维形成过程中的重要调节作用，为深入理解m6A修饰如何转录后调控山羊骨骼肌发育提供新见解。

同时，本团队对新生和成年两阶段山羊各部位肌肉（腓肠肌、臂四头肌、臀肌、背最长肌）的肌纤维类型组成进行比对分析，发现四个部位肌肉的肌纤维均以II型（快肌纤维）为主，且随着年龄增长而变化，其中腓肠肌和臂二头肌中II型肌纤维占比随年龄增长而升高，而臀肌和背最长肌则与之相反，初步揭示了山羊骨骼肌发育过程中肌纤维类型转化规律（Meat Science，2023）。另外，团队发现环状RNA circUSP13能促进山羊肌管中慢肌球蛋白重链（MyHC-slow）表达，而抑制快肌球蛋白重链（MyHC-fast）表达。进一步机制研究表明，circUSP13通过MAPK/ERK信号通路促进山羊骨骼肌中快肌纤维向慢肌纤维转变（Journal of Cellular Physiology，2024）。这些研究结果为解析山羊骨骼肌肌纤维类型转化分子机制提供新见解。

上述研究工作所发表论文，以pg电子娱乐平台下载三亚研究院/动物科技学院为第一单位，王锋教授、樊懿萱高级实验师为通讯作者，邓凯平副教授、刘志鹏博士、苏亚龙硕士和张真博士为相应论文的第一作者或共同第一作者。上述研究工作得到国家重点研发计划项目（2021YFD1200902）、国家自然科学基金（32202638）、江苏省自然科学基金（(BK20221018)、中国博士后面上基金（2022M721649）、中央高校基本科研项目（KYQN2023004）和海南省揭榜挂帅项目（B21HJ1003）的资助。