猪源 circANKRD17 编码新蛋白激活 PPAR 通路调控肌内脂肪代谢：开启肉质改良与肥胖研究新征程

首页今日动态人才市场新技术专栏中国科学人云展台
BioHot
云讲堂直播会展中心特价专栏技术快讯免费试用

生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏

生物通首页 > 今日动态 > 正文

《Journal of Animal Science and Biotechnology》：A novel protein encoded by porcine circANKRD17 activates the PPAR pathway to regulate intramuscular fat metabolism

【字体：大中小】 时间：2025年02月10日 来源：Journal of Animal Science and Biotechnology 6.3

编辑推荐：

　　为探究环状 RNA（circRNAs）在脂质代谢中的调控机制，华南农业大学研究人员开展了猪肌内脂肪（IMF）代谢相关研究。他们发现 circANKRD17 可通过 PPAR 通路调节脂质代谢，其编码的新蛋白也参与其中。该研究为改善肉质及研究人类肥胖相关疾病提供新思路。

非编码环状RNA(circRNA)大量存在于真核转录组中，具有组织特异性、疾病特异性、时序特异性及高稳定性等特征，不仅可作为临床疾病的biomarker，还可能竞争性结合miRNA，与miRNA共同参与调控疾病。美国Arraystar circRNA芯片V2.0经过严谨验证，非常适合在不同条件下对circRNA进行系统的研究。欢迎索取详细服务资料

为了促进科学的传播，生物通采集了这篇文章，订阅Biohot解锁原文索取

　　在猪肉品质的评估体系里，肌内脂肪（Intramuscular Fat，IMF）占据着举足轻重的地位，它与猪肉的色泽、风味、鲜嫩度以及大理石花纹等感官品质紧密相连。不同猪品种间，IMF 含量差异显著，比如中国地方猪种普遍比西方商业猪种的 IMF 含量更高，肉质也更优。以典型的脂肪型猪种蓝塘猪（Lantang，LT）和瘦肉型猪种长白猪（Landrace，LW）为例，蓝塘猪凭借着出色的大理石花纹和高 IMF 含量，肉质明显优于长白猪。而且，猪的生理结构和人类相似度高，是研究脂肪代谢的理想模型，对深入探索人类肥胖、胰岛素抵抗等相关疾病意义重大。

近年来，非编码 RNA（non-coding RNAs，ncRNAs）在脂肪沉积过程中的调控作用备受关注，其中就包括环状 RNA（circRNAs）。circRNAs 是一类通过反向剪接形成的共价闭合环状 RNA 分子，广泛存在于真核细胞中，以往人们多关注其作为 miRNA 海绵、参与亲本基因转录调控、与蛋白质相互作用等非编码功能。然而，越来越多研究发现 circRNAs 具有编码蛋白质的能力，只是 circRNA 编码的蛋白质在脂质代谢中的作用，至今仍迷雾重重。

欢迎咨询康成生物Arraystar circRNA 芯片、circRNA表观转录组芯片相关技术服务！领取详细技术资料！领取

为了揭开这层神秘面纱，华南农业大学的研究人员勇挑重担，开展了一系列深入研究。最终他们发现，circANKRD17 是脂质代谢的关键调节因子，其编码的蛋白质在脂肪生成和脂质代谢中发挥着重要作用，这一成果为深入了解高 IMF 含量猪种的代谢特征提供了全新视角，也为改善肉质、研究人类肥胖相关疾病开辟了新方向。该研究成果发表在《Journal of Animal Science and Biotechnology》上。

研究人员在探索过程中，运用了多种关键技术方法。首先，通过对 20 头健康的 LT 和 LW 仔猪（各 10 头）的背最长肌组织进行采样，获取研究样本。接着，综合运用 circRNA 测序（circRNA-seq）和核糖体分析测序（Ribo-seq）技术，筛选具有编码潜力的 circRNA。然后，借助单细胞测序技术，分析 LT 和 LW 仔猪 IMF 细胞的差异表达基因。此外，还利用脂质代谢组学技术，对肌肉组织中的脂质成分进行测定和分析。

研究人员首先从猪肌肉组织中筛选出具有编码潜力的 circRNA。他们利用 CIRCexplorer2 软件预测了 25295 个 circRNA 候选分子，结合核糖体分析测序，最终确定了 18 个具有编码潜力的 circRNA。其中，circANKRD17 在 LT 猪背最长肌中的表达水平显著升高，这一发现暗示它可能与猪的 IMF 代谢存在关联。

基于单细胞 RNA 数据，研究人员发现 LT 和 LW 仔猪的 IMF 细胞存在 477 个差异表达基因，这些基因显著富集于 PPAR 信号通路。像 FABP4、FABP5、CPT1A 和 UBC 等通路基因，在 LT 仔猪中的表达水平更高。同时，脂质代谢组学分析显示，LT 和 LW 猪背最长肌的脂质代谢物存在明显差异，LT 猪中 23 种酰基肉碱（ACar）显著上调，这与 CPT1A 的高表达相契合，表明 LT 猪在脂肪酸转化为酰基肉碱的过程更为活跃。

广告 Twist 多基因片段库：数十万基因片段开启高通量筛选无限可能！快来看！

在对 circANKRD17 的特征研究中，研究人员证实了其在小鼠中的头 - 尾剪接结构，通过与数据库比对发现其序列具有一定保守性。circANKRD17 对 RNase R 消化具有抗性，且半衰期超过 24 小时，比其线性亲本基因更稳定，主要定位于细胞质，少量存在于细胞核，在脂肪细胞中稳定且大量表达。

为深入探究 circANKRD17 对脂质代谢的影响，研究人员进行了体外实验。构建过表达载体 OE-circANKRD17 和干扰片段 si-circANKRD17-1 转染 3T3-L1 前脂肪细胞。结果发现，过表达 circANKRD17 显著增加了脂滴数量、甘油三酯含量，同时上调了参与脂肪细胞分化（如 CEBPα）、脂肪酸转运（如 FAT1、FABP4、FABP5）、脂肪酸合成、水解和氧化（如 FASN、LPL、CPT1A）、甘油三酯合成（如 DGAT2）以及脂滴形成和成熟（如 PLIN3）相关基因和蛋白的表达；而干扰 circANKRD17 则产生了相反的效果。

在体内实验中，研究人员构建了携带短发夹 RNA（shRNA）的慢病毒载体 LV-sh-circANKRD17，注射到 6 周龄 C57BL/6 小鼠体内。在高脂饮食组中，LV-sh-circANKRD17 显著降低了小鼠腓肠肌中 circANKRD17 的表达，减少了肝脏中的脂滴含量，抑制了脂肪细胞分化、脂肪酸转运、合成、氧化、甘油三酯合成以及脂滴成熟相关基因和蛋白的表达，表明 circANKRD17 在体内脂质代谢中同样起着关键作用。

研究人员还发现 circANKRD17 可编码一个由 571 个氨基酸组成的蛋白质。构建 pCD3.1-circANKRD17-Flag 过表达载体转染 3T3-L1 细胞后，发现过表达该蛋白增加了细胞内脂滴数量，上调了脂肪代谢相关基因和蛋白的表达，证实 circANKRD17 编码的蛋白能够影响脂质代谢。

综合来看，该研究成功鉴定出 circANKRD17 是脂质代谢的重要调控因子，其编码的蛋白质对脂肪生成和脂质代谢贡献显著。这不仅为理解高 IMF 含量猪种的代谢特征点亮了一盏明灯，也为优化动物育种策略、提高肉质品质提供了关键理论依据。从更广阔的视角看，由于猪和人类在脂肪代谢方面的相似性，该研究成果还为人类肥胖相关疾病的研究提供了崭新思路，有望推动相关领域的进一步发展，在生命科学和健康医学领域具有重要的潜在应用价值。

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》