骨骼肌由多個單核成肌細胞融合而成，該過程受成肌細胞增殖和分化的影響。鑒于蛋白質是大多數生物過程的執行者，因此在蛋白質水平上進行調控因子和機制的研究，成為理解骨骼肌發育的重要基礎。常見的蛋白質組學研究方法如聚丙烯酰胺凝膠電泳、質譜分析技術、無標記蛋白質組學技術等，皆在成本、分辨率和靈敏度上有一定局限性。與其相比，蛋白質芯片和抗體芯片技術，利用抗體陣列結合和識別生物樣本中大量待測蛋白質，不僅具有高靈敏度和高特異性的特點，還可以大大減少樣本的消耗，為蛋白質組學分析提供了高通量的技術手段。家禽中的雞作為肌肉研究的理想模式生物，其相關的抗體陣列十分有限，因此，有必要建立高通量的雞肌肉抗體陣列對骨骼肌的生長發育進行探索。已有研究表明能量代謝可影響骨骼肌的生長，能量代謝包括物質代謝和能量產生，兩者相互協調。其中線粒體復合物可抑制肌管形成和肌細胞生成素表達，而糖酵解代謝產物乳酸可以重塑細胞代謝譜，促進成肌細胞增殖和分化，但是目前能量調節對骨骼肌的具體調節機制還不清楚。
 

文章題目為“Chicken muscle antibody array reveals the regulations of LDHA on myoblast differentiation through energy metabolism”于2023年10月發表在International Journal of Biological Macromolecules雜志，作者來自于廣東省農用動物基因組學與分子育種重點實驗室和農業部雞遺傳育種與繁殖重點實驗室。

在這項研究中，作者開發并使用了由5263種單抗組成的雞肌肉蛋白抗體微陣列，對雞原代骨骼肌母細胞的增殖和分化進行研究。首先從小鼠腹水中收集純化的蛋白免疫抗體，使用英國ArrayJet公司的生物芯片點樣儀Marathon（新型號Mercury 100）點印在硝化纖維素膜包被的玻璃片上，每個樣品10nl。隨后用生物素標記蛋白樣品混合物（提取自成肌細胞和肌小管）對玻片進行孵育，完成后用鏈霉親和素雜交，最后使用熒光芯片掃描儀檢測Cy3熒光信號。其中(熒光信號強度-背景)/背景信號>2.5的陣列點被定義為陽性點（見圖1）。芯片篩選結果發現：在糖酵解過程中起重要作用的乳酸脫氫酶(LDHA)，在成肌細胞的增殖到分化過程中顯著上調。因此，作者對LDHA在肌肉形成中的能量代謝調節作用做了進一步的研究和驗證。研究表明，LDHA可促進糖酵解和三羧酸（TCA）循環，通過增強檸檬酸（NADH）循環抑制電子傳遞鏈（ETC）氧化磷酸化，進而提供促成肌細胞分化的中間代謝物。此外，LDHA也促進了糖酵解過程中Akt磷酸化，激活PI3K-Akt通路誘導肌細胞分化。因此作者發現了LDHA在調節骨骼肌生成中的新機制，即通過調節細胞輔酶Ⅰ（NAD+）水平進而影響成肌細胞分化和線粒體功能。

圖1：雞肌肉抗體陣列的構建

（A）雞肌肉抗體陣列構建工作流程概述.（B）部分樣品的SDS-PAGE蛋白豐度分析，銀染顯色(左)，用Image J分析每個樣品每個條帶的蛋白豐度(右)，所有單條帶的豐度值不超過每個蛋白總豐度值的30%。Lane1 -9代表:100日齡興化雞(XH)骨骼肌，100日齡隱性白普利茅斯巖雞骨骼肌，1日齡XH骨骼肌，18胚齡XH骨骼肌.（C）3只免疫小鼠的血清抗體采用SAS-PAGE和銀染進行分析，結果顯示小鼠1具有最強的免疫應答和最高的抗體多樣性。Lane1-3表示小鼠1血清分別稀釋1000倍、2000倍、5000倍；Lane 5-7表示:小鼠2血清分別稀釋1000倍、2000倍、5000倍；Lane9-11表示:小鼠3血清分別稀釋1000倍、2000倍、5000倍.（D）ELISA評估三種免疫小鼠的血清抗體效價.（E）Elisa對隨機選取的188株細胞株上清液進行價態測定.

作者通過首個家雞肌肉的抗體陣列，對成肌細胞發生過程中涉及的蛋白譜進行生物信息學分析，發現了能量代謝在增殖到分化轉變中的關鍵作用。能量代謝相關蛋白LDHA進一步被證實通過調節骨骼肌的糖酵解和線粒體能量代謝過程，影響成肌細胞的增殖和分化。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127629

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