阻断NF-κB信号对急性大强度运动后泛素蛋白酶体途径降解骨骼肌蛋白质的影响

目的:研究核转录因子NF-κB信号在一次大强度运动后泛素蛋白酶体途径降解骨骼肌蛋白质的作用。方法:42只雄性SD大鼠随机分为2组,对照组24只和注射组18只,进行1次大强度上坡跑运动(25m/min,5%坡度,1 h)。运动前1 h,注射组腹腔注射0.25 ml/100 g体重的8%PDTC(NF-κB信号阻断剂)溶液;对照组腹腔注射0.25 ml/100 g体重pH7.4PBS溶液。运动前从对照组中取材6只,做为安静时对照,运动后即刻和运动后1、6 h分别从每组取材6只。用EMSA测定腓肠肌细胞核NF-κB结合DNA活性,Western Blot测定细胞质IκBα蛋白含量,Real-Time PCR测定MuRF1、MAFbxmRNA含量,HPLC测定肌肉3-MH含量。结果:1)对照组IκBα蛋白含量在运动后即刻(P0.01)、运动后1 h(P0.01)较安静时非常显著降低,注射组IκBα蛋白含量在运动后即刻(P0.05)运动后1 h(P0.01)显著高于对照组。2)对照组运动后1 h细胞核NF-κB结合DNA能力非常显著高于安静时(P0.01)和运动后即刻(P0.01),注射组运动后即刻(P0.05)、运动后1 h(P0.01)显著低于同时间的对照组。3)对照组运动后1、6 h腓肠肌MAFbx、MuRF1 mRNA含量较安静时和运动后即刻非常显著升高(P0.01),而注射组运动后1 h显著低于对照组(P0.05)。4)对照组运动后即刻、运动后6 h3-MH含量非常显著高于安静时和运动后1 h(P0.01)。注射组运动后6 h显著低于对照组(P0.05)。结论:1次大强度运动后,骨骼肌泛素连接酶基因表达增加,激活泛素蛋白酶体途径活性,加强蛋白质降解。阻断NF-κB信号,可降低泛素连接酶基因表达,有助于减少运动后骨骼肌蛋白质降解。     

大豆总皂甙对力竭运动大鼠一氧化氮(NO)及总一氧化氮合酶(TNOS)影响的实验研究

研究了大豆总皂甙对力竭大鼠体内一氧化氮和一氧化氮合酶的调控作用.结果表明,大豆总皂甙对大鼠体内一氧化氮水平具有显著的调控作用,能够明显延长运动大鼠的力竭时间.     

外源性IGF-I对大鼠运动骨骼肌mTOR及下游信号的影响

目的:通过观察一周注射外源性IGF-I和跑台运动对mTOR及其下游信号的影响,以深入探讨IGF-I对运动骨骼肌蛋白合成信号的影响机理。方法:8周龄雄性SD鼠在适应性训练后分为四组:安静组(S)、IGF-I组(SI)、运动组(E)、运动+IGF-I组(EI),每组6只。运动方式为跑台运动(坡度为10%,跑速20 m/min,60min),每天一次,共7 d。外源性IGF-I为小腿后侧肌肉隆起处的皮下注射。用Western Blotting法检测腓肠肌MHC、mTOR(Ser2448)、p70S6K(Thr389)和4EBP1(Thr37/46)的磷酸化表达。结果:在一周后,外源性IGF-I显著促进骨骼肌湿重和MHC的表达。外源性IGF-I和运动均显著促进骨骼肌mTOR(Ser 2448)(P<0.01)、p70S6K(Thr 389)(P<0.01)和4EBP1(Thr 37/46)(P<0.01)的磷酸化表达。外源性IGF-I和运动因素在影响mTOR及其下游信号时存在协同促进效应。结论:1)一周外源性IGF-I注射明显促进骨骼肌蛋白合成,且明显强于运动的促合成效应。2)一周外源性IGF-I注射与运动均能明显促进运动骨骼肌mTOR及其下游信号的活性。     

大负荷运动及针刺干预对大鼠骨骼肌内质网应激钙信号的影响

摘要：目的：探讨一次大负荷运动后大鼠骨骼肌内质网应激的钙信号机制,并观察针刺干预对其的影响。方法：8周龄雄性SD大鼠128只随机分为空白对照组（C）、单纯运动组（E）、单纯针刺组（A）、和运动针刺组 （EA）。其中E组和EA组进行一次大负荷运动,A组和EA组施以针刺干预。各组大鼠又按照运动后不同时间点分0 h、12 h、24 h、48 h和72 h组,在对应时相取比目鱼肌进行指标测试。使用TMEM法观测内质网钙离子浓度（[Ca2+]ER）、 ELISA 法测定Ca2+-ATP酶（SERCA）含量;应用 Western Blot 法检测内质网应激蛋白GRP78、CRT表达。结果：1）一次大负荷运动后大鼠骨骼肌[Ca2+]ER急剧下降,SERCA含量亦明显下降;内质网应激蛋白 GRP78、CRT 表达明显上调,峰值出现在运动后即刻;2）针刺干预可使运动大鼠骨骼肌[Ca2+]ER和SERCA含量有所升高;GRP78和CRT蛋白表达相应下调。结论：一次大负荷运动可使骨骼肌内质网钙离子紊乱和相关酶功能障碍,进而诱导内质网应激的发生;运动后针刺可改善骨骼肌内质网功能受损,逐渐恢复[Ca2+]ER且有效调节内质网应激程度。     

外源性IGF-Ⅰ和PI3K阻断剂对运动骨骼肌mTOR及下游信号的影响

目的:通过对大鼠外源性注射IGF-I及LY294002,结合运动训练,观察骨骼肌mTOR及其下游信号在IGF-I和运动介导骨骼肌蛋白质合成中的作用。方法:雄性成年SD大鼠随机分为8组:安静组(S)、IGF-I组(SI)、阻断剂组(SL)、IGF-I+阻断剂组(SIL),运动组(E)、运动+IGF-I组(EI)、运动+阻断剂组(EL)和运动+IGF-I+阻断剂组(EIL)。对大鼠进行1周的跑台训练(20m/min,10%,60min/d)。每天训练后即刻对SL、SIL、EL、EIL组腹腔注射LY294002,对SI、SIL、EI、EIL组小腿内侧皮下注射IGF-I。最后一次训练后6小时取注射侧腿腓肠肌,用Bradford法测试肌肉总蛋白浓度,用Western Blot法测定骨骼肌mTOR(Ser 2448)、p70S6K(Thr389)和4EBP1(Thr37/46)蛋白磷酸化表达。结果:(1)1周外源性注射LY294002抑制了mTOR及其下游信号,使各信号蛋白表达水平显著降低。(2)1周注射IGF-I使mTOR及其下游信号表达水平显著升高。(3)1周耐力运动增加了mTOR及其下游信号表达水平。(4)运动和I...     

Hedgehog信号通路对成骨细胞分化和骨形成的影响及不同方式运动的调控

摘要：目的：探讨Hedgehog信号通路在调控骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)增殖、成骨细胞(Osteoblast,OB)分化和成骨能力、骨形成中的生物学调控作用以及运动训练的影响。方法：48只4周龄C57BL/6雄性小鼠,适应性喂养1周后随机分为：对照组（C组）,游泳组（S组）和下坡跑组（D组）,每组16只。S组和D组分别进行游泳（45 min/d,5 d/周,共8周）和下坡跑（坡度-9°,45 min/d,5 d/周,共8周）训练。最后1次训练结束后,断颈椎处死小鼠,利用RT-PCR法检测骨中相关细胞因子mRNA表达;利用SRB染色检测BMSCs增殖能力;利用ALP染色和Von Kossa染色检测OB分化和矿化能力;利用Hologic Discovery A骨密度仪检测骨密度。结果：与C组相比,S组小鼠骨中Ihh(P＜0.05)和Shh(P＜0.05) mRNA表达均出现显著上调,第2 d(P＜0.05)和第4 d(P＜0.01) 的BMSCs数量、OB ALP活性(P＜0.01)均出现显著升高;与C组相比,D组小鼠骨中Ihh(P＜0.01)、Shh(P＜0.01)、Ptch(P＜0.01)和Smo(P＜0.01) mRNA表达均出现显著上调,第2 d(P＜0.01)和第4 d(P＜0.01) 的BMSCs数量、OB ALP活性(P＜0.01)、OB矿化能力(P＜0.01)和BMD(P＜0.01)均出现显著升高;与S组相比,D组小鼠骨中Ihh(P＜0.05)、Shh(P＜0.05)、Ptch(P＜0.05)和Smo(P＜0.05)mRNA表达均显著上调,第2 d(P＜0.01)和第4 d(P＜0.01) 的BMSCs数量、OB的ALP活性(P＜0.05)、OB矿化能力(P＜0.05)、BMD(P＜0.01)均出现显著升高。结论：运动干预可通过Hedgehog信号通路调控BMSCs增殖和OB分化及成骨能力从而促进骨形成,且下坡跑作用效果优于游泳。     

不同运动方式对Ⅱ型糖尿病小鼠骨形成及BMPs/Smad途径相关分子表达的影响

摘要：目的：探究T2DM小鼠骨形成及BMPs/Smad途径中相关分子表达变化,以及不同力学刺激对T2DM小鼠骨形成及BMPs/Smad途径相关分子表达的影响。方法：40只4周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(ZC)和T2DM组。T2DM组小鼠利用高脂膳食和STZ法进行T2DM造模,成功后将T2DM小鼠随机分为T2DM对照组(TC)、T2DM游泳组(TS)和T2DM下坡跑组(TD),并利用游泳和下坡跑分别对TS和TD组小鼠进行8周运动干预。结束后,利用ALP染液对其骨形成能力进行检测;利用RT-PCR法检测右侧胫骨中相关因子mRNA表达;利用West-blotting法检测右侧股骨中相关因子蛋白表达。结果：与ZC组相比,TC组小鼠骨湿重(P＜0.01)和松质骨数量及形态结构均显著下降,OB和颅骨骨形成能力下降;与TC组相比,TS组松质骨数量和形态结构均增加,OB和颅骨骨形成能力升高;与TS组相比,TD组松质骨数量和形态结构均增加,OB和颅骨骨形成能力显著升高。结论：T2DM小鼠骨形成及BMPs/Smad途径被抑制;下坡跑对T2DM小鼠骨产生的直接作用力通过激活BMPs/Smad途径,促进骨形成,改善骨组织形态结构和骨湿重,且其效果优于游泳产生的间接作用力。     

PI3K阻断剂对大鼠运动骨骼肌Akt/mTOR信号的影响

目的:通过阻断PI3K信号,以深入探讨Akt/mTOR通路在抗阻运动中骨骼肌蛋白合成的作用。方法:8周龄雄性SD大鼠在适应性训练后分为4组:安静组(S)、阻断剂组(SL)、运动组(E)、运动+阻断剂组(EL),每组6只。运动方式为跑台运动(坡度为10%,跑速20 m/min,60 min),每天1次,共7 d。腹腔注射外源性LY294002(剂量为5.5 mg/kg)。用Western Blotting法检测腓肠肌MHC、Akt和mTOR蛋白表达、Akt(Ser473)和mTOR(Ser2448)磷酸化表达。结果:在一周后,LY294002明显抑制MHC,运动有促进的趋势,并减弱LY294002对MHC的抑制效应。LY294002显著抑制Akt和mTOR蛋白表达、Akt(Ser473)和mTOR(Ser2448)的磷酸化表达,而运动明显增强mTOR、Akt(Ser473)和mTOR(Ser2448)表达。结论:1)阻断PI3K信号可使运动骨骼肌Akt/mTOR通路受到明显抑制,而同时骨骼肌MHC明显降低,明显抑制肌肉蛋白合成。2)运动明显促进该通路的表达,并减弱PI3K阻断剂对该通路的抑制效应。3)PI3K阻...     

运动恢复期间大鼠不同脑组织中NO和MDA代谢水平的研究

通过力竭运动模型,分别在运动后即刻、运动后0.5h、2h、6h、12h、24h和48h测定大脑皮层组织和下丘脑组织中NO和MDA含量,结果发现MDA含量都没有明显的变化;在大脑皮层组织中运动后即刻的NO水平出现显著的降低(P<0.05),以后恢复到安静时的水平,而下丘脑组织中,力竭运动后2h内,NO的含量呈比较明显的降低(P<0.01),在运动后6h还有显著的降低(P<0.05),之后下丘脑组织中NO的产生量恢复到安静水平,且有轻微的上升。根据实验结果,分析认为中枢运动疲劳的主要原因之一可能与NO的明显降低有密切关系,而与脂质过氧化没有明显关系。     

急性低氧及力竭运动对大鼠骨骼肌成肌调节因子MyoD和myogenin基因表达的影响

目的:研究急性低氧及力竭运动对大鼠骨骼肌成肌调节因子MyoD和myogenin基因表达的影响。方法:取健康SD雌性大鼠80只,随机分成四大组:1)常氧对照组(C);2)常氧力竭组(NE);3)低氧对照组(HC);4)低氧力竭组(HE)。采用半定量反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法,测定各组骨骼肌成肌调节因子MyoD和myogenin的mRNA基因表达。结果:力竭运动(NE组)引起的MyoD及myogenin基因表达最为明显(P<0.01),在力竭后12 h达峰值。单纯低氧条件下(HC组)3 d后,可引起MyoD基因表达明显升高(P<0.05);而低氧暴露加力竭运动后(HE组),则myogenin基因表达明显升高。结论:提示成肌调节因子,特别是MyoD及myogenin在运动及低氧导致的骨骼肌损伤及修复中起着重要作用。     

运动与注射IGF-1对大鼠骨骼肌mTOR、AR蛋白表达的影响

目的:观察运动、注射IGF-1对大鼠骨骼肌内IGF-1含量、mTOR、AR蛋白表达的影响,探讨IGF-1对mTOR、AR的调节作用。方法:雄性成年SD大鼠24只,随机分为4组,安静对照组(C)、安静+IGF-1注射组(CI)、运动组(E)、运动+IGF-1注射组(EI),每组6只。运动方案为60 min/d,强度20 m/min,坡度10%,持续一周的跑台训练。每天训练后大鼠小腿后侧皮下注射IGF-I,对照组注射安慰剂。最后一次运动后6 h取胫骨前肌,测定IGF-1含量、mTOR、AR蛋白表达。结果:1)与C组比较,E、EI组骨骼肌内IGF-1含量、mTOR蛋白表达显著升高;2)C、CI、E、EI组骨骼肌内AR蛋白表达呈下降趋势。结论:1周耐力运动可导致肌肉内IGF-1含量、mTOR蛋白表达显著增加,而肌肉中AR蛋白表达却呈现出下降趋势,其原因有待于进一步研究。