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骨骼肌的发育是一个漫长而复杂的过程,其中成肌细胞的增殖和分化在这个过程中起到了关键的作用。成肌细胞的增殖与分化受到一些信号通路、转录因子以及microRNAs(miRNAs)的精确调控。miRNAs是一类非编码的单链小RNA,可以通过与靶基因mRNA的3’端非编码区(3’UTR)结合来抑制靶基因的表达,从而调控多种生物学进程。很多研究证明miRNAs在骨骼肌发育与再生、卫星细胞的激活以及成肌细胞的增殖与分化方面起着重要的作用。miR-34c作为抑癌基因成为近些年研究的热点,它可以通过抑制细胞的增殖来抑制多种肿瘤的生长、迁移和入侵,但是对miR-34c在骨骼肌中功能的研究却很少。因此本研究主要以小鼠C2C12成肌细胞系为模型,来研究miR-34c在成肌细胞增殖和分化中所起到的作用,同时探究miR-34c发挥功能所涉及的靶基因,并进一步阐明其在骨骼肌发育过程中的功能及其调控机制。首先,本研究发现miR-34c在处于增殖状态的C2C12成肌细胞中低表达,并随着细胞的成肌分化进程,表达量逐渐升高。其次,在C2C12成肌细胞以及从小鼠骨骼肌中分离出的原代成肌细胞中过表达miR-34c,可以抑制细胞的增殖,使细胞周期阻滞在G0/G1期,细胞周期相关基因的表达量下调;相反,抑制miR-34c的表达可以促进成肌细胞的增殖,使更多的细胞通过G0/G1期,细胞周期相关基因的表达量上调。再次,在C2C12成肌细胞中过表达miR-34c可以促进细胞的分化,表现为MyoG和MyHC的表达量上调,多核肌管的数量增加;而抑制miR-34c的表达会抑制C2C12成肌细胞的分化,MyoG和MyHC的表达量下调,多核肌管的数量减少。最后,发现YY1是miR-34c的靶基因,miR-34c可以抑制YY1的表达。与过表达miR-34c的表型相似,在C2C12成肌细胞中抑制YY1的表达可以抑制细胞的增殖,使细胞周期阻滞在G0/G1期,细胞周期相关基因的表达量下调,并且可以促进细胞的分化,MyoG和MyHC的表达量上调,多核肌管的数量增加。在对卫星细胞的研究中发现,miR-34c对卫星细胞的激活也有着重要的调控作用。与静息态的卫星细胞相比,在激活态的卫星细胞中miR-34c表达量上调。在卫星细胞中抑制miR-34c的表达,可导致Pax7和MyoD的表达量下调,分化后MyoG和MyHC的表达量下调,多核肌管数量减少,说明抑制了 miR-34c在卫星细胞中的表达会抑制卫星细胞的激活以及分化。除此之外,本研究还发现miR-34c对横纹肌肉瘤的增长也具有抑制作用。在横纹肌肉瘤细胞RD细胞系中过表达miR-34c,可以抑制RD细胞的增殖,使细胞周期阻滞在G0/G1期,细胞周期相关基因的表达量下调。综上所述,本研究发现miR-34c可以通过其靶基因YY1来调控成肌细胞的增殖与分化,主要是使细胞周期阻滞在G0/G1期,抑制成肌细胞的增殖,促进成肌细胞的分化。同时,miR-34c对卫星细胞的激活与分化也有重要的调控作用,而且可以抑制横纹肌肉瘤细胞的增殖。因此,本研究为探究miR-34c在骨骼肌发育及再生过程的功能提供了新的观点,为治疗横纹肌肉瘤提供了新的靶点。