近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)三亞研究院/動物科技學(xué)院王鋒教授團隊在山羊骨骼肌發(fā)育的表觀遺傳調(diào)控機制研究中取得重要進展，成果先后發(fā)表在Cellular And Molecular Life Sciences、International Journal of Biological Macromolecules、Meat Science和Journal of Cellular Physiology等國際主流學(xué)術(shù)期刊上。該研究較為系統(tǒng)的揭示了m6A修飾在山羊骨骼肌發(fā)育中的調(diào)控作用及機制，不僅豐富了表觀遺傳調(diào)控肌肉發(fā)育的理論，也為促進肉羊育種和生長調(diào)控提供重要參考價值。

我國是全球最大的羊肉生產(chǎn)和消費國，羊存欄量達3.26億（其中山羊約1.35億只），但并不是養(yǎng)羊強國。盡管山羊品種資源豐富，但普遍存在生長緩慢、產(chǎn)肉性能偏低等問題，缺乏優(yōu)質(zhì)肉用品種已成為影響當(dāng)前我國山羊產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要瓶頸。骨骼肌的生長發(fā)育與羊肉的產(chǎn)量和品質(zhì)密切相關(guān)，深入探究山羊骨骼肌生長發(fā)育的調(diào)控機理，挖掘骨骼肌生長發(fā)育相關(guān)的分子遺傳標記，有助于加快優(yōu)質(zhì)肉用山羊新品種培育。

N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine，m6A）修飾介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控是當(dāng)前研究骨骼肌發(fā)育調(diào)控機制的熱點。近年來，王鋒教授團隊系統(tǒng)地研究了m6A修飾調(diào)控山羊骨骼肌肌纖維形成的分子機制，并取得重要進展，具體研究如下：

m6A是一種由m6A甲基轉(zhuǎn)移酶（METTL3、METTL14和WTAP等）和去甲基化酶（FTO和ALKBH5）動態(tài)調(diào)節(jié)的RNA表觀修飾，可在識別蛋白（YTHDF1/2/3、YTHDC1/2和IGF2BP1/2/3等）介導(dǎo)下通過調(diào)控RNA加工與代謝，參與各類生物學(xué)過程。王鋒教授團隊通過對山羊骨骼肌肌纖維形成關(guān)鍵階段（齡胎75天和新生）的背最長肌進行RNA-seq測序，發(fā)現(xiàn)3個差異表達的m6A識別蛋白，分別為YTHDF2、IGF2BP1和IGF2BP3，暗示它們可能參與m6A修飾在山羊骨骼肌發(fā)育過程中的調(diào)控。利用本團隊建立的體外山羊成肌細胞分化模型，通過一系列功能研究，進一步揭示了YTHDF2和IGF2BP1介導(dǎo)m6A修飾調(diào)控山羊骨骼肌肌纖維形成的作用機制：

YTHDF2通過識別STK11 mRNA-5′UTR的m6A修飾以及pre-miR378/378-5P和pre-miR-503-5p的m6A修飾，并與微處理器復(fù)合物（AGO2、DICER1和TARBP2）互作，促進STK11 mRNA的降解以及pre-miR378/378-5P和pre-miR-503-5P的成熟來激活mTOR通路，進而驅(qū)動成肌分化（International Journal of Biological Macromolecules，2023，2025；Cellular And Molecular Life Sciences，2024）；

IGF2BP1能識別FGFR1 mRNA的m6A修飾，維持FGFR1 mRNA的穩(wěn)定性，并促進其翻譯，進而激活ERK通路促進山羊成肌細胞增殖，而抑制其分化（International Journal of Biological Macromolecules，2024）。該項研究首次證實了YTHDF2介導(dǎo)m6A修飾的pre-miRNA成熟調(diào)控成肌分化，并強調(diào)了YTHDF2和IGF2BP1在山羊骨骼肌肌纖維形成過程中的重要調(diào)節(jié)作用，為深入理解m6A修飾如何轉(zhuǎn)錄后調(diào)控山羊骨骼肌發(fā)育提供新見解。

同時，本團隊對新生和成年兩階段山羊各部位肌肉（腓腸肌、臂四頭肌、臀肌、背最長?。┑募±w維類型組成進行比對分析，發(fā)現(xiàn)四個部位肌肉的肌纖維均以II型（快肌纖維）為主，且隨著年齡增長而變化，其中腓腸肌和臂二頭肌中II型肌纖維占比隨年齡增長而升高，而臀肌和背最長肌則與之相反，初步揭示了山羊骨骼肌發(fā)育過程中肌纖維類型轉(zhuǎn)化規(guī)律（Meat Science，2023）。另外，團隊發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA circUSP13能促進山羊肌管中慢肌球蛋白重鏈（MyHC-slow）表達，而抑制快肌球蛋白重鏈（MyHC-fast）表達。進一步機制研究表明，circUSP13通過MAPK/ERK信號通路促進山羊骨骼肌中快肌纖維向慢肌纖維轉(zhuǎn)變（Journal of Cellular Physiology，2024）。這些研究結(jié)果為解析山羊骨骼肌肌纖維類型轉(zhuǎn)化分子機制提供新見解。

上述研究工作所發(fā)表論文，以南京農(nóng)業(yè)大學(xué)三亞研究院/動物科技學(xué)院為第一單位，王鋒教授、樊懿萱高級實驗師為通訊作者，鄧凱平副教授、劉志鵬博士、蘇亞龍碩士和張真博士為相應(yīng)論文的第一作者或共同第一作者。上述研究工作得到國家重點研發(fā)計劃項目（2021YFD1200902）、國家自然科學(xué)基金（32202638）、江蘇省自然科學(xué)基金（(BK20221018)、中國博士后面上基金（2022M721649）、中央高?；究蒲许椖浚?/span>KYQN2023004）和海南省揭榜掛帥項目（B21HJ1003）的資助。