运动与p38MAPK

运动是一个非常重要的刺激因素,可对骨骼肌中的多种代谢和转录过程起到调节作用.MAPK信号级联中有多种独立的信号途径参与了骨骼肌运动性适应的细胞调控过程,对骨骼肌中葡萄糖转运、胰岛素信号转导、钾离子转运、工作肌的可塑性等产生影响     

运动对p38MAPK的影响

近年来有关运动骨骼肌信号传导的影响成为该领域的研究热点和前沿,国内外的一些研究表明,丝裂原活化蛋白激酶系统(MAPKs)在细胞信号转导中起着很重要的作用,而其中又以p38MAPK的研究较为深入.它通过作用骨骼肌葡萄糖载体蛋白4(GLUT4)而影响骨骼肌对葡萄糖的转运与摄取,并进而对机体的糖代谢起一定的调节作用.但目前有关运动对P38MAPK影响的结果并不一致,现将最新国内外的研究结果进行归纳和总结,以便为今后的研究提供借鉴.     

运动促进骨骼肌健康的新视角：基于Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路改善肌生成和糖代谢的研究进展与展望

骨骼肌是维持机体运动能力、调节机体能量代谢的重要器官,其内分泌功能也日益被重视。久坐、衰老、肥胖等因素会引起肌萎缩,继而影响糖脂代谢稳态,引起内分泌失调等相关疾病。抑制Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路能干预癌变,而激活该通路可控制骨骼肌生成、调节机体糖代谢。通过文献资料调研法分析了Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路的生理基础以及运动对其影响的可能性,系统阐述了运动调控Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路改善肌生成和糖代谢的潜在机制。研究认为,运动可通过Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路促进生肌决定因子的形成和葡萄糖转运蛋白4转位,从而促进骨骼肌再生,改善骨骼肌对葡萄糖的摄取能力。     

过度训练对大鼠骨骼肌自由基代谢和MAPK信号通路p38蛋白表达的影响

目的:为探讨过度训练的机制,观察6周过度训练对大鼠骨骼肌自由基代谢MAPK信号通路p38的影响。方法:将30只Wistar大鼠随机分成两组,即安静对照组和过度训练组,过度训练组进行6周的递增负荷过度训练,通过整体机能状态和常规生化指标评定其运动疲劳的程度,并进一步测定其骨骼肌丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力及p38蛋白表达。结果:过度训练大鼠血清皮质醇、睾酮/皮质酮和血红蛋白显著下降(P<0.01),血尿素氮显著升高(P<0.01),且运动组大鼠睾酮、睾酮皮质酮比值、血红蛋白较正常组分别下降71.81%、85.21%和23.12%,皮质酮较正常组升高94.79%,分别超过30%、30%、20%和20%的人类过度训练诊断参考标准。同时,骨骼肌MDA含量明显升高(P<0.01),SOD活性和总抗氧化能力明显下降(P<0.05)。肌糖原含量没有显著的变化,血糖出现了显著下降,p38的蛋白表达出现显著的升高(P<0.01)。结论:过度训练引起的肌能量大量消耗,自由基生成加强,抗氧化能力减弱,过剩的自由基通过p38激活了MAPK系统,但这种激活并没有增加肌糖原的含量,推测MAPK对骨骼肌代谢的调节作用可能被低血糖水平所抑制。     

大强度跳跃负荷下p38.MAPK对兔髌腱起止点微细结构影响

目的:使用电刺激定量跳跃装置使兔完成一次大强度跳跃运动,通过注射p3 8.MAPK抑制剂来研究p3 8.MAPK的活化作用在此种负荷下对兔髌骨髌腱结合部(PPTJ)与胫骨髌腱结合部(TPTJ)的产生的影响有何不同,是否会使组织结构分层相同的 2.个结合部之间产生差异。方法:1 4.只1 8.周龄雌性新西兰大白兔,随机分为对照组(CON,N=4)、跳跃组(J1,N=5)、跳跃后注射p3 8.抑制剂组(J 1.P,N=5)。每天15 0.次定量跳跃,训练结束2 4.h后处死取样,进行H&E与免疫组化处理,取样部位为PPTJ与TPTJ。结果:(1)J 1.P组PPTJ的IL- 6.含量明显大于CON组 ;(2)J 1.与J 1.P组PPTJ与TPTJ均有微细结构损伤,J 1.P组中 2.个部位之间的软骨带厚度有显著性差异 ;(3)CON组 2.个部位间IL-1β、IL- 6.有显著性差异,J 1.组PPTJ与TPTJ之间IL-1β、IL-6、TGF-β 1.有显著性差异,J 1.P组PPTJ与TPTJ之间IL-1β有显著性差异。结论:(1)一次大强度跳跃负荷会引起PPTJ与TPTJ微细结构变化(TPTJ的微细结构变化优于PPTJ)并使PPTJ与TPTJ之间TGF-β 1.差值显著增大,p3 8.MAPK被抑制后结局相反 ;(2)一次大强度跳跃负荷下,p3 8.MAPK的活化会维持PPTJ中IL- 6.含量的稳定,p3 8.MAPK被抑制使PPTJ与TPTJ之间IL- 6.含量显著性差异消失     

骨骼肌p38MAPK与糖尿病运动疗法研究

p38MAPK是丝裂原活化蛋白激酶家族成员之一,在细胞信号转导中具有重要的作用,众多研究表明,p38MAPK信号转导的变化可能在Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗发病机理中具有一定的作用.运动和肌肉收缩等刺激对p38MAPK具有一定的调节作用,此作用与p38MAPK亚型、肌肉收缩形式、运动强度和受试者的训练状态等有关,运动对p38MAPK的影响可能是糖尿病运动疗法的部分分子机制.     

AMPK、p38 MAPK信号通路参与调控电刺激诱导骨骼肌细胞PGC-1α基因表达

目的采用急性电刺激(acute electrical stimulation)C2C12成熟肌管细胞模型,结合使用相关信号激酶通路特异性抑制剂,探究急性电刺激所诱发的细胞内信号激酶对PGC-1α基因表达的调控作用。旨在从细胞水平揭示肌肉收缩刺激调控PGC-1α基因表达的分子机制。方法体外培养小鼠成肌细胞系C2C12细胞,采用脂质体法分别转染含小鼠PGC-1α启动子DNA全序列的质粒(p2533)及装载有能够与PGC-1α全长基因序列相结合GAL4DNA结合区域的p Bind载体,细胞在转染后分化5-6 d形成成熟肌管,5 Hz,10 V强度急性电刺激2 h后即刻收集各组细胞,进行总蛋白或双荧光素酶检测。抑制剂处理组分别采用40μM Compound C(CC,AMPK抑制剂)与10μM BIRB796(BIRB,p38抑制剂)处理细胞。结果与对照组(CON)相比,电刺激组(STIM)细胞PGC-1α启动子活性显著增高52%(P<0.05),PGC-1α辅激活转录活性显著增高35%(P<0.05),同时伴随PGC-1α蛋白由细胞质向细胞核迁移的现象。此外,与CON组相比,STIM组细胞AMPK、p38信号激酶通路磷酸化水平显著上调(P<0.05),在分别采用AMPK、p38抑制剂处理后,其磷酸化水平显著受到抑制(P<0.01)。结论急性电刺激可诱导骨骼肌细胞PGC-1α转录水平以及翻译后蛋白水平活性上调,这一作用部分是通过AMPK或p38信号通路实现的。     

p38、NF-κB、IL-6在少肌症发生及其运动性缓解中的作用

目的:研究p38、NF - κB、IL -6在少肌症发生及运动缓解少肌症中的作用.方法:24只雄性SD大鼠分为3组,C组(青年安静组)、S组(40 d D-半乳糖注射致衰组)、E组(40d D-半乳糖注射+6w跑台运动组).检测C、S、E组大鼠腓肠肌的质量、Phospho - p38、p38、Phospho - p65、p65、IL -6 mRNA、MRFs(MyoD、MyoG、Myf-5、MRF4)mRNA.结果:与C组相比,S组腓肠肌/体重、Phospho - p65、IL-6 mRNA降低,Phospho - p38、MyoD mRNA、MyoG mRNA、Myf-5 mRNA上升,与S组相比,E组腓肠肌/体重、Phospho - p38、Phospho-p65、IL-6 mRNA、MyoD mRNA、MyoG mRNA、MRF4 mRNA-升高;MyoD mRNA/MyoG mRNA比值为S组低于C组,E组高于S组;C组、S组、E组p38及p65均无显著性差异.结论:NF - κB与IL-6(或以NF - κB/IL -6形式)介导、而p38、MyoD、MyoG、Myf-5(或以p38/ MyoD、MyoG、Myf -5形式)拮抗衰老引起肌肉流失(少肌症);p38、NF - κB、IL-6、MyoD、MyoG、MRF4参与了运动对少肌症的缓解,该过程可能以p38、NF - κB、IL -6(或以p38/NF - κB/IL -6形式)/MyoD、MyoG、MRF4通路形式进行;衰老诱导肌肉快-慢转化,运动抑制了该转化趋势;p38、p65表达对运动、衰老不敏感.     

p38、NF-кB、IL-6在少肌症发生及其运动性缓解中的作用

目的:研究p38、NF-кB、IL-6在少肌症发生及运动缓解少肌症中的作用。方法:24只雄性SD大鼠分为3组,C组(青年安静组)、S组(40 d D-半乳糖注射致衰组)、E组(40 d D-半乳糖注射+6 w跑台运动组)。检测C、S、E组大鼠腓肠肌的质量、Phospho-p38、p38、Phospho-p65、p65、IL-6 mRNA、MRFs(MyoD、MyoG、Myf-5、MRF4)mRNA。结果:与C组相比,S组腓肠肌/体重、Phospho-p65、IL-6 mRNA降低,Phospho-p38、MyoD mRNA、MyoGmRNA、Myf-5 mRNA上升,与S组相比,E组腓肠肌/体重、Phospho-p38、Phospho-p65、IL-6 mRNA、MyoD mRNA、MyoG mRNA、MRF4 mRNA升高;MyoD mRNA/MyoG mRNA比值为S组低于C组,E组高于S组;C组、S组、E组p38及p65均无显著性差异。结论:NF-кB与IL-6(或以NF-кB/IL-6形式)介导、而p38、MyoD、MyoG、Myf-5(或以p38/MyoD、MyoG、Myf-5形式)拮抗衰老引起肌肉流失(少肌症);p38、NF-кB、IL-6、MyoD、MyoG、MRF4参与了运动对少肌症的缓解,该过程可能以p38、NF-кB、IL-6(或以p38/NF-кB/IL-6形式)/MyoD、MyoG、MRF4通路形式进行;衰老诱导肌肉快-慢转化,运动抑制了该转化趋势;p38、p65表达对运动、衰老不敏感。     

运动、氧化应激与MAPK转导系统

运动是一个非常重要的刺激因素,可对骨骼肌中的多种代谢和转录过程起调节作用.目前,大多数学者研究认为运动时机体产生的活性氧(ROS)对机体有很大的影响.ROS作为信号分子,通过激活丝裂素活化蛋白激酶(mi-togen aetivated protein kinases,MAPK),将胞外刺激信号转导至胞核介导细胞产生反应,调节抗氧化酶基因的表达等,其在氧化应激适应中的作用及机制成为关注的焦点.笔者就运动、氧化应激与MAPK系统的相关文献进行综述.     

耐力训练诱导增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成:ROS介导的p38·MAPK信号通路

目的:观察大鼠增龄过程中骨骼肌线粒体生物合成的变化特点及作用与意义,阐明p38MAPK信号通路在长期耐力训练对增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成诱导作用中的分子机理及其生物学效应.方法:中等强度跑台运动(64%VQ2max,5°,15m/min,45min,每周5天)施加于2、12和17月龄雄性大鼠共12周(每组8只).相同月龄对照组正常饲养.12周后取大鼠Ⅰ型肌纤维分别进行线粒体形态学、脂质过氧化及参与生物合成的转录因子分子生物学指标的检测.结果:骨骼肌线粒体生物合成随增龄改变,耐力训练可以显著增加各月龄组不同部位线粒体的数密度和体密度;线粒体H2Q2和MDA随增龄生成增多,耐力训练可以改善其氧化还原状态;p38MAPK和p-p38MAPK表达随增龄增加,PGC-1α表达下降.耐力训练后这些线粒体蛋白和转录因子表达在不同月龄组增加程度不同.PGC-1α与p38MAPK、p-p38MAPK、COXIV蛋白间均有显著正相关;H2Q2与p-p38MAPK蛋白在对照组存在显著正相关.结论:大鼠增龄过程中骨骼肌线粒体体密度和数密度增加;p38MAPK的磷酸化可能是收缩活动导致线粒体生物合成的一个重要信号通路,线粒体产生的H2Q2可能介导了这一过程;耐力训练能够诱导p38MAPK、PGC-1α表达增加,从而促进骨骼肌线粒体生物合成,改善线粒体氧化还原状态,从而抵抗骨骼肌的增龄性变化.     

上海市民休闲体育锻炼认知对构建健康城市的影响

在分析国内、外相关研究的基础上,通过文献资料、问卷调查和数理统计等研究方法,对不同背景特征的上海市居民在休闲体育锻炼的态度和体验差异进行分析。在此基础上,进一步就以休闲体育锻炼建构健康城市为基础的认同感及运动态度和运动体验的相关性进行了研究。     

基于自我管理视域下运动APP在大众体育锻炼的应用研究

运用文献资料法、逻辑分析法等研究方法,针对大众锻炼找不到要领以及财力、自我管理意识的不足等问题,立足可持续发展的基础上,运用运动APP线上体育干预在自我管理视域下的具体研究,对锻炼内容、方法、内容以及动机的有效干预引导全民健身,不断提高运动质量且形成良好的健身习惯,让身体状况、功能保持在一个健康、满意的状态。     

体育锻炼对澳门成年人体质的影响

以澳门成年人为研究对象,将经常参加体育锻炼人群与不锻炼人群的形态、机能和素质进行监测对照,旨在了解两类人群的体质状况及体育锻炼的效果。研究结果表明:男性经常锻炼者的BMI和去脂体重大于不锻炼者;经常锻炼者的心肺功能、力量、灵敏性和柔韧性好于不锻炼者;经常锻炼者体质综合评分显著优于不锻炼者。     

从38届世界体操锦标赛看女子自由体操发展的特点

通过对38届世锦赛及之前的三届世界大赛的研究分析,当代女子自由体操的发展特点是:整套动作D组以上技巧串数量逐渐增加,单个动作数量依次递减,难度变化不大;后空翻动作类型占总数的九成以上,前空翻二周迅速增加;直体后空翻转体900°的串联动作占总数的一半以上,团身前空翻二周技巧串也明显增多。我国自由体操选手的差距主要表现在完成动作的能力和质量上。     

运动终板的分型及运动训练对运动终板的影响

运动终板在骨骼肌纤维上的分配是骨骼肌神经支配的表现形式,运动终板的形态结构和机能状态直接影响到肌肉的功能。它既是神经系统引起肌肉收缩的关键部位,也是肌肉疲劳的潜在衰竭点。通常,骨骼肌纤维形态改变的同时伴有运动终板形态结构的变化。因此,在运动训练条件下对运动终板的形态学研究,为加快骨骼肌纤维的收缩效率和提高运动员的成绩提供良好的理论依据。     

跑台运动通过p38信号上调FNDC5激活Akt改善Ⅱ型糖尿病小鼠认知功能障碍

目的:探讨8周跑台运动对db/dbT2DM小鼠认知功能的影响及其分子机制。方法:24只8周龄db/dbT2DM小鼠和8只同龄对照m/m小鼠,将db/db小鼠随机分为:模型组(db/db)、运动干预组(db+Exe)、运动联合p38抑制剂组(db+Exe+SB203580)。db+Exe组进行8周跑台训练,db+Exe+SB203580组进行8周跑台运动联合SB203580抑制剂灌胃处理(5mg/kg,3d/W,8W)。每周定时检测小鼠的体重和空腹血糖;干预结束后,取全脑及海马组织,免疫组织化学染色观察海马不同区域的神经元损伤状态;Western Blot检测海马组织中AD样病理、神经炎症、突触可塑性、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)/Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5(FNDC5)、Akt激酶等蛋白的表达。结果显示:(1)跑台运动可明显改善db/db小鼠的认知功能障碍。(2)减轻db/db小鼠的海马神经元损伤。(3)降低海马内AD样病理、神经炎症蛋白的表达,增加突触蛋白的表达水平。(4)通过p38信号上调PGC-1α/FNDC5的表达。(5)跑台运动可激活Akt激酶,而p38抑制剂可降低跑台运动对Akt激酶的激活作用。结论:8周跑台运动可明显改善db/db小鼠的认知功能障碍,其机制可能是通过p38上调PGC-1α/FNDC5,激活Akt激酶,减弱AD病理进程,降低炎性反应,增加突触可塑性,改善其空间学习记忆能力。