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牦牛(Bos grunniens)是生活在高寒低氧地区具有重要文化和生产意义的放牧动物。由于受地势、气候等环境因素的制约,其体内脂肪组织的消长波动较大。在暖季,由于牧草充足,牦牛体内脂肪组织迅速囤积以维持漫长冷季里足够的体温和能量代谢。目前诸多研究发现,脂肪组织发育及脂代谢离不开miRNAs的分子调控,但在牦牛上对脂肪发生和脂肪沉积相关miRNAs的研究缺乏,亟需挖掘。因此,研究miRNAs在牦牛脂肪细胞增殖、分化及特殊脂代谢调控中的分子作用机理,可能为牦牛脂肪发生和脂肪沉积的生理学研究提供理论依据。本试验以牦牛为研究对象,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测bta-miR-2400在牦牛心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、背最长肌、皮下脂肪中的表达规律。培养牦牛前体脂肪细胞,经油红O染色观察诱导分化过程中脂滴的积累情况并通过RT-qPCR检测诱导分化过程中bta-miR-2400和成脂分化标志基因的表达水平。通过转染bta-miR-2400 mimics和bta-miR-2400 inhibitor于牦牛前体脂肪细胞,利用RT-qPCR和CCK-8检测在过表达和抑制表达bta-miR-2400后脂肪细胞增殖、分化相关标志基因的表达变化和牦牛前体脂肪细胞的增殖情况;利用在线生物信息学软件预测bta-miR-2400的靶基因,并通过体外双荧光素酶报告检测bta-miR-2400与靶基因之间的直接靶向作用关系。得出以下研究结果:1.bta-miR-2400在牦牛各组织中广泛表达,且不同组织之间差异显著;在牦牛前体脂肪细胞诱导分化过程中,随分化天数和分化程度的加深,bta-miR-2400表达水平逐渐下降;2.bta-miR-2400促进牦牛前体脂肪细胞的增殖过表达bta-miR-2400后,细胞增殖相关基因CDK2、CDK4的表达量显著增加。CCK-8检测结果显示,过表达bta-miR-2400后与NC组对比细胞活性显著上升;抑制bta-miR-2400表达后CDK2、CDK4表达明显下降。此外,抑制bta-miR-2400表达后与NC组相比细胞活性显著降低。表明,bta-miR-2400促进牦牛前体脂肪细胞增殖;3.bta-miR-2400抑制牦牛前体脂肪细胞的分化转染bta-miR-2400 mimics后,牦牛前体脂肪细胞中脂肪酸含量减少,脂肪细胞分化相关基因表达量显著降低;相反,转染bta-miR-2400 inhibitor后,细胞中脂肪酸含量明显增多,脂肪细胞分化标志基因表达量显著上升;4.bta-miR-2400靶向SUMO1调控牦牛脂肪细胞在线软件预测发现SUMO1是bta-miR-2400的一个潜在靶基因。利用双荧光素酶报告实验确定了bta-miR-2400与SUMO1之间存在直接靶向关系,并利用RT-qPCR检测发现,bta-miR-2400与SUMO1在牦牛前体脂肪细胞分化过程中呈现出相反表达趋势,另外,在过表达bta-miR-2400后与NC组相比SUMO1表达量下降,抑制bta-miR-2400表达后与NC组相比SUMO1表达量显著上升。综上所述,我们推测bta-miR-2400可能通过靶向SUMO1的3’-UTR抑制其表达,进而参与牦牛脂肪发生和脂肪沉积的调控。