m6A甲基化修饰对脂肪组织代谢调控作用的研究进展

m6A修饰酶通过对相关因子表达进行m6A甲基化修饰,参与调控脂肪生成、脂肪细胞肥大、脂肪组织棕色化及产热。本文综述m6A甲基化修饰对脂肪组织代谢调控作用的研究进展。     

骨骼肌生长与适应的机械信号与途径

背景：骨骼肌作为一种机械组织,具有机械收缩的功能,但外界力学机械信号如何转变成生物体的化学信号,从而影响肌肉的生长和代谢仍不是很明确。 目的：了解机械刺激与骨骼肌适应的信号途径,为摸索改善骨骼肌质量与适应提供理论依据及实验方案。 方法：应用计算机检索Pubmed数据库和中国期刊网1980-01/2008-12相关文献。英文检索词为“skeletal muscle、mechanical stimulation、signal transduction”;中文检索词为“骨骼肌,运动,信号传导”。纳入标准：①具有原创性,论点论据可靠的实验性文章。②与骨骼肌肥大相关内容的文章。③观点明确,分析全面的文章。排除标准：与文章目的无关的内容和重复性研究。 结果与结论：骨骼肌作为一种机械组织,具有机械收缩的功能,但外界力学机械信号如何转变成生物体的的化学信号,从而影响肌肉的生长和代谢仍不是很明确。研究表明,机械刺激通过诱导Akt/mTOR途径,从而促进骨骼肌生长与适应的机制;骨骼肌纤维在机械运动刺激作用下,神经冲动的传递,随后开放Ca2+及相关离子通道,引起胞浆中的钙离子增加,使钙调神经磷酸酶的活性上升,催化NFAT 去磷酸化,激活的NFAT 进入肌细胞核,作用于相应的靶基因,最终使骨骼肌产生运动适应性变化。结果表明,肌肉机械信号刺激促进胰岛素样生长因子1的释放,进而通过生物信号传导通路来实现。机械刺激促进离子浓度的改变,从而影响钙调磷酸酶/对核因子活化T细胞途径以增加肌肉质量。对于机械运动的物理信号与生物体的化学信号通路的机制研究还有待继续深入探索。     

慢性睡眠剥夺对大鼠海马超微结构和海马内多巴胺D1受体下游信号通路的影响

目的 探讨慢性睡眠剥夺(CSD)对海马超微结构及海马内多巴胺D1受体下游信号通路的影响.方法 选取雄性SD大鼠35只,剔除体质量最轻、负重游泳时间最短和Morris水迷宫实验中90 s仍找不到平台的11只大鼠,其余24只随机分为大平台对照(TC)组、CSD组和CSD+多巴胺D1受体激动剂SKF38393 (SKF)组,采用改良多平台水环境法建立大鼠CSD模型,SKF组在CSD 15～21 d腹腔注射SKF38393(1 mg/kg).CSD21 d时,采用透射电镜观察各组大鼠海马的超微结构,采用蛋白质印迹法及qPCR检测大鼠CSD后海马内多巴胺D1受体相关信号通路关键因子的表达.结果 CSD导致的海马神经元线粒体肿胀变性、膜结构破坏可通过使用SKF38393得以改善.与TC组相比,CSD组大鼠海马内腺苷酸环化酶5(Adcy5)、cAMP依赖蛋白激酶α型催化亚基(Prkacα)、多巴胺和cAMP调节的磷蛋白(Darpp32)、Ras相关蛋白(Rap)1a、细胞外信号调节蛋白激酶1和2(ERK1/2)、磷脂酶C31 (PLCβ1)、钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱa和Ⅳ(CaMKⅡa、CaMKⅣ)mRNA表达均降低(P＜0.05),蛋白激酶A催化亚基α(PKAcα)总蛋白及其磷酸化水平、磷酸化ERK1/2、PLCp1和磷酸化-CaMKⅣ蛋白表达均降低(P＜0.05).与CSD组相比,SKF组Prkacα、Darpp32、Rap1a、Rap1b、ERK1和CaMKⅣmRNA表达均增加(P＜0.05);PKAcα总蛋白及其磷酸化均以及磷酸化CaMKⅣ蛋白表达均增加(P＜0.05),但PLCp1和CaMKⅣ总蛋白表达水平无明显变化.结论 CSD可破坏海马神经元超微结构,使用多巴胺D1受体激动剂SKF38393可有效改善海马超微结构,其机制可能与PK和磷酸肌醇信号通路的参与有关.     

热习服对湿热环境运动刺激大鼠大脑皮质和心肌线粒体的影响

目的 探究热习服是否能够对湿热环境下进行中高强度运动大鼠的大脑皮质和心肌线粒体结构与功能起保护作用,并探讨其保护机制.方法 40只SD大鼠通过负重力竭实验剔除游泳时间过短和过长的大鼠各4只,剩余32只大鼠随机分成常温自由活动(RA)组、常温运动(RE)组、高温自由活动(HA)组和高温运动(HE)组,每组8只.RA和HA组大鼠分别置于常温[(24±1)℃]和高温[(32±1)℃]条件下自由活动2 h/d;RE和HE组大鼠分别置于常温[(24±1)℃]和高温[(32±1)℃]条件下的饲养笼内自由活动1 h/d后,在动物跑步机上匀速跑步1 h/d(坡度为0°,速度为14m/min);连续训练14 d建立热习服大鼠模型.建模后第3天开始,各组大鼠在湿热环境下中高强度运动30 min.测量并记录湿热环境下中高强度运动前、后大鼠体质量丢失率、肛温,采用放射免疫法测量血浆去甲肾上腺素(NE)、血管加压素(AVP)和皮质醇(Cort)含量,透射电镜观察运动后大鼠大脑皮质和心肌线粒体的超微结构,ELISA法检测ATP合成酶和活性氧(ROS)含量,总抗氧化能力测试(ABTS)法检测总抗氧化能力.结果 HE组大鼠在湿热环境下中高强度运动后体质量丢失率高于RA组(P＜0.01);HE组大鼠运动前、后肛温以及肛温升高幅度均低于RA、RE和HA组(P＜0.05,P＜0.01).HE组大鼠运动后血浆中Cort含量低于RA、RE和HA组(P＜0.05,P＜0.01),大脑皮质和心肌线粒体中ATP合成酶和组织中总抗氧化能力高于RA、RE和HA组(P＜0.01),ROS含量低于RA、RE和HA组(P＜0.01).HE组大鼠大脑皮质中线粒体和突触结构以及心肌中线粒体、Z线和横小管的结构优于RA、RE和HA组.结论 热习服训练能够增强线粒体氧化呼吸功能、降低细胞的氧化应激水平和血浆中Cort含量,从而保护湿热环境下中高强度运动后大鼠的大脑皮质神经元和心肌细胞线粒体结构.     

玉米肽和有氧运动对肥胖大鼠血浆Glucagon、MCP-1、PP和PYY水平的影响

目的 通过观察玉米肽和有氧运动对肥胖大鼠血浆内胰高血糖素（Glucagon）、单核细胞趋化蛋白-1 （monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1）、胰多肽（Pancreatic polypeptide,PP）和酪酪肽（Peptide YY,PYY）水平的影响,探讨其减控大鼠体质量的可能激素相关机制.方法 雄性SD大鼠150只,随机选取15只作为普通饲料组（C组）,给予普通饲料,其余135只给予高脂饲料以建肥胖模型.8周后将40只雄性肥胖大鼠随机分为肥胖对照组（OC组）、酪蛋白组（Cas组）、玉米肽组（CP组）、运动组（OE组）和玉米肽运动组（OEC组）,其中OE组和OEC组进行4周的有氧运动.使用ELISA方法检测血浆中Glucagon、MCP-1、PP和PYY水平.结果 建模成功后经过4周干预,OC组大鼠体质量显著高于C组,OE组和OEC组大鼠体质量与OC组相比显著降低.OC组大鼠血Glucagon水平与C组无显著差异,CP组大鼠血Glucagon水平与OC组相比显著降低.OC组大鼠血MCP-1水平显著高于C组,CP组、OE组和OEC组与OC组大鼠血MCP-1水平相比显著降低.OC组大鼠血PYY水平均显著低于C组,OEC组大鼠血PYY水平显著高于OC组和CP组;各组大鼠间血PP水平均无显著性差异.结论 单纯服用玉米肽可以降低肥胖大鼠血Glucagon和MCP-1水平.玉米肽结合有氧运动可降低肥胖大鼠体质量以及血液内的MCP-1水平,并提高肥胖大鼠血液内PYY水平.     

机械生长因子对骨骼肌卫星细胞增殖及MGFmRNA表达的影响

目的 骨骼肌卫星细胞是肌源性干细胞,该细胞的增殖受一系列生长因子的影响.而机械生长因子( mechano growth factor,MGF)是近年来发现的一种对力学信号敏感的自分泌局部生长因子,可以激活肌卫星细胞的增殖.本研究采用不同浓度的MGF干预体外培养的骨骼肌卫星细胞,探讨促进卫星细胞增殖的适宜浓度.方法 用Ⅱ型胶原酶和胰蛋白酶两步酶消化法分离骨骼肌卫星细胞,待细胞同步化后,分别应用不同浓度的MGF(0 ng/ml、25 ng/ml、50 ng/ml、100 ng/ml和150 ng/ml)干预原代培养的骨骼肌卫星细胞96小时,采用RT-PCR技术检测肌卫星细胞MGF mRNA的表达,用CCK-8检测卫星细胞的增殖情况,并检测细胞总蛋白含量.结果 与0 ng/ml MGF组相比,25 ng/ml和50 ng/ml组OD值在各时间点均显著性增加,其中25 ng/ml组在24 h至96 h内OD值具有高度显著性(P＜0.01),50 ng/ml组在24 h至72 h内也有高度显著性的增加(P＜0.01);25 ng/ml和50 ng/ml组MGF mRNA的表达量均显著高于对照组(P＜0.05),其它组的表达与对照组无显著性差异.总蛋白含量也显示,与0 ng/ml MGF组相比,25 ng/ml和50 ng/ml组均有显著性升高(P＜0.05).结论 适宜浓度的MGF具有促进肌卫星细胞增殖的作用,其中浓度为25 ng/ml和50 ng/ml时具有较强的促增殖作用,但有一定的时间差异.     

振动训练对大鼠骨骼肌最大力量和肌纤维形态结构的影响

目的:探讨不同频率振动训练对大鼠肌纤维形态结构的影响。方法:24只SD雄性大鼠随机分成安静对照组(C)、低频率振动训练组(L)、中频率振动训练组(M)和高频率振动训练组(H),每组6只。训练组大鼠每天接受一次振动训练,训练时间为30min(15min×2,间歇5min),振动频率分别为15 Hz、25 Hz和35 Hz,振幅为1.5mm,每周训练6次,共8周。8周后,测试大鼠后肢最大力量;取其腓肠肌制作冰冻切片,采用单克隆抗体BA-D5(lgG,anti-MHCI)、SC-71(lgG,anti-MHCIIa)和BF-F3(lgM,anti-MHCIIb)进行免疫组化染色,观察不同类型肌纤维百分比,计算不同类型肌纤维横截面积。结果:(1)与C组相比,L组和M组大鼠后肢肌肉最大力量显著增加(P<0.05)。(2)与C组相比,L组和M组大鼠腓肠肌中Ⅱx型肌纤维明显减少(P<0.05),Ⅱa型肌纤维显著增加(P<0.05)。(3)与C组相比,M组大鼠腓肠肌Ⅰ型、Ⅱa型和Ⅱb型肌纤维横截面积显著增加(P<0.05),H组Ⅰ型、Ⅱa型和Ⅱb型肌纤维横截面积显著减小(P<0.05)。结论:振动训练引起的肌肉力量增加可能与肌纤维的横截面积增加和Ⅱa肌纤维百分比增加存在一定的联系。     

周期性机械牵张刺激对C_2C_(12)小鼠成肌细胞增殖和有氧代谢能力的影响

目的探讨不同频率牵张刺激对C_2C_(12)小鼠成肌细胞增殖及细胞有氧代谢能力的影响。方法采用Flexercell细胞应力加载装置对体外培养的C_2C_(12)成肌细胞分别加载1、2 Hz不同频率的牵张刺激,牵张幅度为15%,牵张时长为2 h/d,连续进行4 d。以静置培养的C_2C_(12)成肌细胞作为对照组。实验期间通过倒置相差显微镜观察细胞生长状态,利用CCK-8试剂盒测定细胞增殖情况。实验结束后,分别收取各组细胞,经胰酶消化处理,然后利用荧光探针,通过能量代谢设备检测细胞耗氧量比率。结果细胞经机械牵张刺激后,显微镜下细胞形态为典型的长梭形,排列呈现一定方向性,与牵张刺激方向平行,生长状况良好;与对照组细胞相比,1、2 Hz频率牵张刺激均可显著促进细胞增殖(P0.05),且在第3、4 d,1 Hz实验组的增殖情况优于2 Hz实验组;实验组与对照组细胞耗氧量比率均有增加,但各组之间并无显著差异(P0.05)。结论周期性机械牵张刺激能有效促进C_2C_(12)小鼠成肌细胞增殖,且与牵张刺激的频率有关,其中1 Hz的牵张频率最佳,但牵张刺激对C_2C_(12)小鼠成肌细胞的有氧代谢能力无明显影响。     

运动性蛋白尿与肾脏细胞凋亡及氧自由基代谢关系的研究

目的 :观察大鼠不同强度运动后肾脏细胞凋亡及氧自由基变化与运动性蛋白尿之间的关系 ,以期进一步阐明运动性蛋白尿的发生机制。方法 :36只雄性SD大鼠随机分为安静对照组、中等强度运动组和大强度运动组。运动后 2小时取材 ,采用原位缺口末端标记 (TUNEL)和流式细胞术分别检测大鼠肾脏凋亡细胞及Bax、Bcl- 2基因的表达 ;同时检测大鼠肾脏组织超氧化物歧化酶 (SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH -Px)、丙二醛 (MDA)含量及运动后各实验组大鼠尿蛋白含量。结果 :运动后大强度组肾脏凋亡细胞显著增加 ,凋亡调控基因Bax/Bcl - 2比值上升 (P <0 0 1) ,尿蛋白含量显著升高 ,反映肾脏组织细胞抗氧化能力的SOD及GSH -Px活性显著下降 ,而MDA含量显著升高。结论 :大强度运动造成肾脏细胞凋亡及氧自由基增加可能参与了运动性蛋白尿的发生过程。