肌肉的生长发育及其调控课件

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1、肌肉的生长发育及其调控1 通过畜禽的生命活动将饲料等相对廉价的投入通过畜禽的生命活动将饲料等相对廉价的投入品转换为具有更高营养价值或经济价值的动物产品品转换为具有更高营养价值或经济价值的动物产品。肌肉的生长发育及其调控2肌肉的生长发育及其调控3肌肉的生长发育及其调控4肌肉的生长发育及其调控5 短圆柱状,有分支显横纹。核:1-2个,位于中央。连接处染色深 闰盘(intercalated disc)(intercalated disc)肌肉的生长发育及其调控6Myoblasts and Satellite Cells Non-striated Spindle or non-spindle Mono

2、nucleated Non-Contractile Non-terminally 1.differentiated肌肉的生长发育及其调控7 Myotube and Myofibers Striated Very large spindle(tube)shaped cells Multinucleated Contraction controlled by neural input;Voluntary Terminally differentiated(Permanently withdrawn from cell cycle)肌肉的生长发育及其调控81 1、肌肉系统的来源、肌肉系统的来源二、肌

3、肉的生长发育二、肌肉的生长发育（脊椎动物的轴旁中胚层分化脊椎动物的轴旁中胚层分化为体节，成对排列于胚胎中为体节，成对排列于胚胎中央神经管的两侧央神经管的两侧;肌肉的生长发育及其调控9随着体节的进一步发育，其背侧部分可形成生皮肌节随着体节的进一步发育，其背侧部分可形成生皮肌节（dermomyotome）;生皮肌节的中部又可进一步形成生肌节（生皮肌节的中部又可进一步形成生肌节（myotome）生肌节细胞很快分化为成肌细胞（生肌节细胞很快分化为成肌细胞（myoblast），进而融），进而融合形成肌管（合形成肌管（myotube），最终形成骨骼肌。），最终形成骨骼肌。肌肉的生长发育及其调控10肌肉的生

4、长发育及其调控112、肌肉生长和发育的一般规律、肌肉生长和发育的一般规律p 出生前和出生后平滑肌生长主要靠细胞增殖，细胞 肥大的能力有限；p 哺乳动物出生前心脏生长主要靠细胞增殖,但出生 后主要靠细胞肥大,没有新的细胞形成；p 成肌细胞在出生前后均可以分裂增殖，但一旦融合 形成肌管和肌纤维，即失去增殖能力，出生后骨骼肌的生长只能靠预先形成的肌纤维的肥大。肌肉的生长发育及其调控12（1）骨骼肌的发育）骨骼肌的发育p中胚层的间充质干细胞分中胚层的间充质干细胞分化化肌肉祖细胞肌肉祖细胞单核的单核的成肌细胞成肌细胞p单核的成肌细胞融合形成单核的成肌细胞融合形成梭形的多核细胞肌管梭形的多核细胞肌管p肌管

5、分化形成肌纤维肌管分化形成肌纤维p肌纤维生长并最终达到成肌纤维生长并最终达到成熟熟肌肉的生长发育及其调控13（2 2）出生后骨骼肌的生长）出生后骨骼肌的生长肌肉的增大称“肥大肥大”。肥大的途径：肥大的途径：（1）增加新的肌原纤维，使生理直径增大；（2）表现为长度增加，增加肌节而变长。肌肉的生长发育及其调控14改变基因型改变基因型 “internal”l遗传育种遗传育种l转基因转基因优化环境优化环境 “external”l优化营养供应，满足不同基因型动物在不同生产条件下的优化营养供应，满足不同基因型动物在不同生产条件下的营养需求营养需求 l优化管理制度，最大程度地降低环境中影响动物生产性能优化管

6、理制度，最大程度地降低环境中影响动物生产性能的负面因素，包括各种应激因子和致病因子的负面因素，包括各种应激因子和致病因子“黑箱黑箱”调控调控 “intermediate”l调控动物机体内部的调控动物机体内部的生理生化过程生理生化过程，协调基因型与环境之，协调基因型与环境之间的相互作用，最大程度地发挥的动物遗传潜能间的相互作用，最大程度地发挥的动物遗传潜能肌肉的生长发育及其调控15 Pax7 肌肉的生长发育及其调控16 肌肉生长抑制素肌肉生长抑制素(Myostatin)肌肉的生长发育及其调控17肌肉的生长发育及其调控18肌肉的生长发育及其调控19基因型基因型营养营养?表现型表现型肌肉的生长发育及

7、其调控20HypothalamusPituitaryLiverTRHGHRHSRIF(SS)GHGHRMuscle&Other Target TissuesGHRIGF-IDirectIndirect(-)(-)(-)(-)发育发育生长生长繁殖繁殖免疫免疫肌肉的生长发育及其调控21化学性质化学性质分泌模式分泌模式发育规律发育规律生理功能生理功能肌肉的生长发育及其调控22由腺垂体合成和分泌的一种蛋白质，由由腺垂体合成和分泌的一种蛋白质，由191个氨基酸组成，分子量为个氨基酸组成，分子量为22KD。pGH基因基因定位于定位于12号染色体，号染色体，全长为全长为2231bp。肌肉的生长发育及其调控2

8、3泌乳二花脸猪和大白猪生长激素脉冲式释放泌乳二花脸猪和大白猪生长激素脉冲式释放02468101214160306090120150180210240270300330360分钟GH(ng/l)大白猪(2号)二花脸猪(2号)呈脉冲式释放呈脉冲式释放大白猪大白猪GH总体总体水平高于二花脸水平高于二花脸猪猪主要由于基础分主要由于基础分泌和峰值较高泌和峰值较高肌肉的生长发育及其调控24垂体垂体GHGH基因表达在出基因表达在出生时较高，随后有所生时较高，随后有所下降下降0-1800-180天大白猪天大白猪GHGH基基因表达丰度高于二花因表达丰度高于二花脸猪脸猪垂体垂体GHGH表达的发育性表达的发育性变化

9、与生长曲线不相变化与生长曲线不相关关A*,A*,A*,A*,AA*,A c bc bc bc bcbc b a0123450D3D20D30D45D90D120D180DGH mRNA/SS rRNA大白猪二花脸0204060801001200D3D20D30D45D90D120D180D体重（k g）大白公猪二花脸公猪肌肉的生长发育及其调控25促进细胞增殖，促生长作用（骨骼、肌肉等）促进细胞增殖，促生长作用（骨骼、肌肉等）促进脂肪分解，改善胴体质量（体脂）促进脂肪分解，改善胴体质量（体脂）促进泌乳（乳腺组织）促进泌乳（乳腺组织）促进性腺发育，延缓衰老（性器官等）促进性腺发育，延缓衰老（性器官

10、等）直接作用，或间接作用（通过其他激素或酶起作直接作用，或间接作用（通过其他激素或酶起作用）用）肌肉的生长发育及其调控26分子特性分子特性发育规律发育规律组织特异性组织特异性肌肉的生长发育及其调控27猪猪GHR（pGHR）cDNA全长为全长为1952 bp，编码，编码638个个AA。猪。猪GHR cDNA序列与人和兔的同源性均为序列与人和兔的同源性均为89%，pGHR与与hGHR氨基酸序列同源性氨基酸序列同源性89%，与兔，与兔GHR（rGHR）氨基酸序列同源性）氨基酸序列同源性83%。GHR是一种跨膜蛋白，属于生长激素是一种跨膜蛋白，属于生长激素/催乳激素催乳激素/细细胞因子胞因子/造血因子

11、受体超家族成员。造血因子受体超家族成员。肌肉的生长发育及其调控28 猪肝脏猪肝脏 GHR 和和 IGF-I 基因表达的基因表达的发育模式相同发育模式相同 猪肝脏猪肝脏 GHR 和和 IGF-I 表达与生长表达与生长速度呈显著正相关速度呈显著正相关 大白猪肝脏大白猪肝脏 GHR 和和 IGF-I表达高于表达高于二花脸猪二花脸猪 猪生长速度取决于猪生长速度取决于GH作用的靶机制作用的靶机制ddccbaaE*E*D*CBAA0.000.501.001.502.002.503.0003203090120180Age(day)GHR/18SEHL-MLW-McbbbbaaCC*BBBAA0.001.00

12、2.003.004.005.006.0003203090120180 Age(day)IGF-I/18SEHL-MLW-M肌肉的生长发育及其调控29 背最长肌背最长肌 GHR 的表的表达模式与肝脏不同达模式与肝脏不同 背最长肌背最长肌 GHR 和和IGF-1之间相关不显之间相关不显著，提示肝脏以外著，提示肝脏以外的的IGF-1的表达可能的表达可能不依赖不依赖GH GHR广泛分布于几广泛分布于几乎所有组织，但表乎所有组织，但表达模式各异，显示达模式各异，显示组织特异性的调控组织特异性的调控机制机制*0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.800D3D20D30

13、D90D120D180DGHR/18SEHLLW0.000.200.400.600.801.001.200D3D20D30D90D120D 180DIGF-I/18SEHLLW肌肉的生长发育及其调控30rGHlUSA approved,China notlInjection or implantationlSpecies-specific Bata-agonist nutrient repartitioning lresidueslSide effectslBanned in China肌肉的生长发育及其调控31CT2000 improve endogenous GH secretionlAp

14、proved in China lNew feed additivelNo Species specificity 肌肉的生长发育及其调控32日粮中营养成分日粮中营养成分 能量、蛋白质、氨基酸、矿物质等能量、蛋白质、氨基酸、矿物质等日粮中生物活性物质日粮中生物活性物质 半胱胺、活性肽等半胱胺、活性肽等肌肉的生长发育及其调控33肌肉的生长发育及其调控34Meat quality parameters:Meat colour Tenderness Water holding capacity TasteInvolved physiological and biochemical indices:M

15、yofibre type composition Intramuscular fat content Chemical composition Flavour-bearing substances肌肉的生长发育及其调控35四、骨骼肌的类型及调控四、骨骼肌的类型及调控肌肉的生长发育及其调控36Breast&upper wingFlight Muscle(fast fibers)“white meat”Leg&thighPostural Muscle(slow fibers)“dark meat”肌肉的生长发育及其调控37性状 I型 a型 b型颜色颜色收缩特性收缩特性代谢特性代谢特性直径直径线粒体

16、线粒体ATPaseATPase活性活性脂质含量脂质含量糖原含量糖原含量红红慢、持久慢、持久有氧氧化有氧氧化细细多、大多、大低低高高低低红红快、易疲劳快、易疲劳有氧、酵解有氧、酵解中等中等中等中等高高中等中等高高白白快、易疲劳快、易疲劳无氧酵解无氧酵解粗粗少、小少、小高高低低高高 肌纤维类型的转化及其意义肌肉的生长发育及其调控382.2.肌纤维的分类方法肌纤维的分类方法a或或x型型 型型 b型型 （1）ATPase染色法染色法肌肉的生长发育及其调控39（2）琥珀酸脱氢酶（琥珀酸脱氢酶（SDH）染色法）染色法b型型 a或或x型型 型型 肌肉的生长发育及其调控40Fast,reliable,sens

17、itive,quantitative,collective biopsy tissue（3）分子生物学方法分子生物学方法 肌球蛋白重链异构体（肌球蛋白重链异构体（MyHC、MyHC、MyHC、MyHC）分别特征性的对应型、）分别特征性的对应型、型、型和型种不同类型的肌纤维。型、型和型种不同类型的肌纤维。肌肉的生长发育及其调控411 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2xI型肌肉的生长发育及其调控422x2a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 肌肉的生长发育及其调控43肌肉的生长发育及其调控441 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2x2b肌肉的生长发育及其调控45THANKS