mTORC2在运动调节机体骨骼肌糖代谢中的作用研究进展

运动可通过调节骨骼肌代谢,从而调节机体能量稳态。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)作为机体组织细胞重要的能量感受器,在调控机体代谢过程中发挥重要作用,其中mTOR复合物2(mTORC2)对糖、脂代谢过程产生重要影响,且有氧运动可促进骨骼肌mTORC2的表达。本文主要总结mTORC2在运动调节骨骼肌葡萄糖代谢中作用的研究进展,分析其潜在作用机制,为揭示运动防治代谢性疾病的机制提供理论参考。     

TBC1D1/4在有氧运动促进骨骼肌细胞葡萄糖转运中的作用

TBC1D1(Tre-2/BUB2/cdc1 domain family 1)和TBC1D4(又名Akt Substrate of 160 k Da,AS160)均为骨骼肌细胞内的GTP酶激活蛋白(Rab-GTPase activating proteins,Rab-GAP),参与骨骼肌细胞葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)在细胞内的转位过程,调节骨骼肌细胞葡萄糖转运。最新研究表明,TBC1D1和TBC1D4在有氧运动促进骨骼肌细胞葡萄糖转运过程中发挥重要作用,骨骼肌细胞胰岛素信号通路活性下降引起GLUT4转位异常、导致骨骼肌细胞葡萄糖转运能力下降。有氧运动能够显著改善机体能量代谢水平,已被广泛应用于临床肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿病等代谢性疾病的治疗。本文综述TBC1D1和TBC1D4在有氧运动促进骨骼肌细胞葡萄糖转运中的作用,以期为运动防治代谢性疾病的机制研究提供理论依据。     

Sestrin2在运动防治骨骼肌萎缩中的作用研究进展

骨骼肌约占人体重量的40%，是人体内重要的运动和代谢器官，对于维持机体正常生命活动至关重要。长期卧床、骨骼肌去神经支配、营养不良、增龄等因素均会导致骨骼肌萎缩的发生。运动干预作为一种经济、有效的肌萎缩防治手段，目前已广泛应用于临床骨骼肌萎缩的治疗，但其机制尚未完全明了。研究发现，应激诱导蛋白Sestrins介导了运动调节机体代谢以延缓衰老的进程，且有氧运动显著增加骨骼肌Sestrin2的表达。本文总结近些年来国内外有关Sestrin2在运动防治骨骼肌萎缩中的作用研究进展，分析Sestrin2介导运动改善骨骼肌萎缩的可能机制，以期为运动干预防治肌萎缩提供新的理论依据。     

骨骼肌微小RNA介导运动调节骨骼肌代谢作用研究进展

mircoRNAs (miRNAs)是一类高度保守的非编码RNA,在多种细胞过程中发挥重要的调节作用。目前普遍认为骨骼肌miRNAs对骨骼肌细胞增殖、分化具有重要作用并能调节骨骼肌细胞胰岛素敏感性和线粒体功能。运动能促进骨骼肌蛋白质合成和骨骼肌细胞对代谢底物的摄取、储存和利用。研究证实运动能够改变骨骼肌miRNAs水平,而骨骼肌中某些miRNAs水平的变化会调节骨骼肌细胞的合成和分解代谢过程。本文综述了近年来国内外有关运动调节骨骼肌代谢相关miRNAs研究进展,为进一步揭示miRNAs调节骨骼肌对运动的适应机制提供新线索。     

GLUT4在调控骨骼肌葡萄糖转运中的作用研究进展

葡萄糖作为运动骨骼肌收缩的重要能量来源,对机体代谢稳态的维持具有重要作用。葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)易化扩散进入骨骼肌细胞进而实现葡萄糖的转运和摄取。在运动、胰岛素和AICAR(5-Aminoimidazole-4-carboxamide-1-β-D-ribofuranoside)等作用下,GLUT4能够从骨骼肌细胞内储存库转位到细胞膜和T管上。尽管目前很多研究证实了运动、胰岛素以及AICAR等因素都能够调节骨骼肌细胞的GLUT4转位,为进一步了解骨骼肌葡萄糖转运和摄取的分子机制提供了理论基础,然而当前关于调控GLUT4转位的机制还尚未有定论。因而本文通过综述目前国内外对于不同因素下GLUT4介导骨骼肌葡萄糖摄取的调控机制研究,分析GLUT4在运动调控骨骼肌葡萄糖转运过程中的作用,以期为揭示运动防治代谢性疾病的机制研究提供理论依据。     

Sestrins与骨骼肌细胞自噬——有氧运动改善胰岛素抵抗机制研究新进展

<正>肥胖及其引发的胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)对人类健康构成严重威胁,是冠心病、高脂血症和2型糖尿病(T2DM)等代谢性疾病的主要诱因。有氧运动通过改善机体能量代谢,作为代谢性疾病的干预手段越来越引起人们的重视,已用于临床IR和代谢性疾病的预防和治疗。但目前对于有氧运动调控骨骼肌能量代谢在改善IR过程中作用机制尚不完全清楚,妨碍了运动干预疗法在临床上的广泛应用。最新研究结果     

mTORC2在运动改善机体胰岛素抵抗过程中的潜在作用

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物2(mammalian target of rapamycin complex 2,m TORC2)作为哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物之一,已被证实在调节机体糖代谢,改善胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)方面具有重要作用。运动作为健康生活方式之一,在控制机体血糖水平、维持机体内环境稳态方面发挥重要调节作用,而运动对机体细胞胰岛素信号的调控是否与m TORC2蛋白表达水平相关,相关研究尚不多见。本文就近年来有关m TORC2在机体细胞胰岛素信号调控中的作用以及运动对机体糖代谢的影响展开综述,为揭示运动改善机体IR、防治肥胖相关代谢性疾病的机制提供新思路。     

Sestrin3在有氧运动促进骨骼肌葡萄糖转运中的作用研究进展

运动作为临床防治胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)等代谢性疾病的有效手段已被广泛接受。然而,运动促进骨骼肌葡萄糖摄取的作用机制尚未完全明确。Sestrin3作为一种应激诱导蛋白,在运动骨骼肌组织中高表达,并且参与骨骼肌细胞葡萄糖摄取过程。本文通过总结近些年来国内外有关Sestrin3在运动促进骨骼肌葡萄糖转运中作用的研究进展,分析其可能的作用机制,以期为揭示运动防治代谢性疾病的机制提供参考。     

骨骼肌自噬及运动对其影响机制研究进展

自噬是真核细胞特有的生命现象,它在维持运动骨骼肌蛋白质代谢平衡、代谢废物清除、结构重建等细胞环境稳态方面具有重要作用。研究骨骼肌自噬及其相关基因的上游和下游靶点在调控运动性骨骼肌蛋白质代谢过程中的作用,旨在进一步了解运动性骨骼肌质量变化的分子机制,为治疗与预防骨骼肌萎缩及其相关疾病提供一定的理论依据。     

解偶联蛋白3与运动适应

运动训练可以引起骨骼肌的一系列适应性改变,从而提高骨骼肌的代谢效率[1].机体对运动训练的细胞水平的调节,其分子机制我们还不是很清楚.经过几周到几个月的运动训练,骨骼肌的适应性包括关键酶、调节蛋白、肌原纤维蛋白等的明显变化,如UCP3、PDK4(丙酮酸脱氢酶激酶4)、HO-1(血红素氧合酶-1)、GLUT-4(葡萄糖载体-4)、LPL(脂蛋白脂肪酶)、HKⅡ(己糖激酶Ⅱ)等,在mRNA水平上一过性上调几倍,表明机体对运动的反应中,有翻译前调节的参与[1].反复运动几天后,这些分子的mRNA含量可以在运动后保持一段时间不下降.这些变化是为了促进运动过程中充分利用与代谢相关的底物.所以有人提出:利用每一次运动间歇期的恢复,将特异性基因转录的短暂性改变的效应累加起来,可以提高由运动训练诱发的细胞水平的适应性.     

TWEAK/Fn14信号通路在骨骼肌代谢相关基因表达及能量代谢中作用研究进展

<正>随着饮食结构和生活方式的改变,肥胖和2型糖尿病(T2DM)等代谢性疾病的发生率逐年上升,其机制主要涉及机体外周组织、尤其是骨骼肌组织葡萄糖摄取功能受损所引起的胰岛素抵抗(IR)。最新研究显示,肿瘤坏死因子样凋亡微弱诱导剂(TWEAK)与其受体成纤维细胞生长因子诱导早期反应蛋白14(Fn14)形成的二联体在调控骨骼肌细胞代谢相关基因转录和能量代谢方面发挥重要作用。鉴于骨骼肌细胞代谢相关基     

运动诱导骨骼肌线粒体生物合成调控机制研究进展

骨骼肌线粒体对外界应激存在重塑适应,应对能量代谢需求,维持细胞稳态。运动促进骨骼肌线粒体生物合成,有利于维持运动中的能量代谢。以过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子α(PGC-1α)为代表的促进线粒体生物合成的众多因子对运动比较敏感,运动后PGC-1α表达增加,被认为是运动促进线粒体生物合成的分子机制。近些年研究提示,促进线粒体生物合成因子在运动诱导线粒体生物合成效应中扮演的角色不同。本文重点检索基因敲除等运动干预动物模型,分析运动诱导骨骼肌线粒体生物合成中各类因子的作用,为运动干预骨骼肌能量代谢相关研究提供理论参考。     

运动、Adropin与代谢性疾病研究进展

Adropin是一种调节机体能量稳态的分泌蛋白,在调控机体代谢过程中发挥重要作用。研究发现,Adropin可能参与肥胖、2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝炎、动脉粥样硬化等代谢性疾病的发生发展。近些年来的研究表明,Adropin的表达受运动调控,并在改善机体代谢紊乱的过程中发挥作用。本综述通过总结运动、Adropin与代谢性疾病研究进展,分析其潜在作用机制,为运动干预防治代谢相关疾病提供新的方向和理论基础。     

运动对肿瘤坏死因子-α的影响研究进展

肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)是肿瘤坏死因子家族中重要一员,在多种细胞活动中起重要作用,其主要功能是激活其他细胞因子和调节细胞的分化、增殖、坏死或凋亡,并对脂肪代谢也有重要的作用,是肥胖向胰岛素抵抗发展过程中的重要影响因素。TNF-α这种具有多种生物学效应的细胞因子,在机体调节过程中可能发挥着更为广泛的作用。运动对机体免疫系统,包括各种细胞因子会产生影响,运动也是控制肥胖最为有效的方法之一。探讨运动过程中和肥胖状态下TNF-α的变化,对认识肥胖的形成和运动减肥机制具有重要的意义。1TNF-…     

有氧运动对老年小鼠骨骼肌抗氧化能力的影响

以C5 7BL/6J雄性小鼠跑转笼为运动方式 ,研究了从 5月龄开始为期 8个月 (小鼠达 13月龄 )或 15个月 (小鼠达 2 0月龄 )的长期有氧运动对小鼠骨骼肌氧化与抗氧化水平的影响。结果发现 ,小鼠骨骼肌细胞浆GSH -Px活性随增龄而升高 ,CuZnSOD活性在衰老早期升高 ,而后下降 ;脂褐素含量随增龄明显增多。提示衰老过程中自由基生成速率可能增加 ,机体氧化与抗氧化水平失衡。长期有氧运动通过适当的增加机体的氧化应激 ,诱导细胞抗氧化酶的增加 ,削弱自由基对机体的氧化损伤 ,延缓与年龄相关的退行性变的发生。     

精氨酸甲基转移酶1(PRMT1)介导运动改善骨骼肌萎缩的机制研究进展

骨骼肌萎缩不仅严重影响患者日常活动能力，也是造成诸如2型糖尿病等代谢性疾病的重要诱因。运动干预是改善骨骼肌萎缩的有效手段，最新研究发现蛋白质精氨酸甲基转移酶1 (protein arginine methyltransferase 1,PRMT1)作为运动敏感型蛋白，通过发挥其转录共激活和精氨酸甲基转移酶的双重作用，可调节多条信号通路以改善骨骼肌萎缩。因此，全面了解PRMT1在运动改善骨骼肌萎缩中的作用机制对于未来以PRMT1为靶点开发治疗肌萎缩的新途径具有重要意义。     

有氧运动影响机体脂代谢平衡研究进展

<正>脂肪酸(Fatty acids,FA)是机体进行耐力运动的重要能量来源,除饮食摄入以外,骨骼肌细胞内的中性脂肪是运动肌群FA供给的主要来源。有氧耐力运动以消耗脂肪为其主要能量来源,故其具有全身性的降脂作用,并能使骨骼肌细胞内脂肪向增强氧化、中性脂肪储存及转化方向进行重塑。最新研究显示,规律运动能诱导并调控骨骼肌细胞线粒体氧化和脂滴(Lipid droplet,LD)形成过程。有氧运动对一些因脂质过量引发的疾     

有氧运动对C57BL/6小鼠骨骼肌PPARδ表达和肌纤维类型的影响

目的:研究有氧耐力运动对骨骼肌PPARδ的表达及由此对肌纤维类型的影响,探讨骨骼肌对耐力训练产生适应性反应的生物学机制。方法:本研究选用雄性C57BL/6小鼠90只,分别随机分为3周(TC)、6周(SC)、9周(NC)对照组和3周(TE)、6周(SE)、9周(NE)运动组,建立无负重游泳训练模型,采用Northernblot、Westernblot,免疫荧光和mATPase染色分析各组骨骼肌PPARδ的表达及肌纤维类型的变化。结果:有氧运动各组骨骼肌PPARδ转录和翻译水平与各自对照组相比显著提高。mATPase染色结果表明各运动组运动后腓肠肌纤维类型百分比无显著改变。结论:有氧耐力运动可诱导骨骼肌PPARδmRNA和蛋白表达增强,但并未导致骨骼肌纤维类型的显著变化,提示PPARδ可能在骨骼肌对运动训练的适应性过程中发挥重要作用,而单纯运动并不能诱导肌纤维类型转变的发生,其可能是细胞内代谢和外界干预因素共同作用的结果。     

骨骼肌的内分泌功能与运动代谢适应

运动适应惠及机体多个系统和器官,运动器官骨骼肌在运动代谢适应中的作用日益突出,这个传统上神经和体液调控的效应器官近些年来其内分泌功能备受关注。骨骼肌能合成、分泌调节肽、生长因子等多种生物活性分子。这些生物活性分子统称为"肌肉因子"(myokine),其中,部分以旁分泌方式调控骨骼肌生长发育和糖、脂代谢,如肌肉抑制素(myostatin)、白细胞介素6(IL-6)、IL-15和脑源性神经营养因子(BDNF)等;部分还能以激素方式发挥内分泌功能,如肌脂素(myonectin),成纤维细胞生长因子21(FGF-21)和PGC-1α依赖性肌肉因子鸢尾素(Irisin)、β羟基异丁酸(BAIBA),成为介导骨骼肌与肝脏、脂肪、脑等器官或组织之间的"cross-talk"的重要信使分子。运动是促进代谢适应,防治缺乏运动引起的多种慢性代谢病,如肥胖、胰岛素抵抗、慢性炎症、2型糖尿病(T2DM)的有效手段,肌肉因子的发现为运动防控慢性病机制提供了崭新的视角,因为绝大部分肌肉因子的合成和分泌依赖于骨骼肌收缩。     

骨骼肌细胞凋亡研究进展

细胞凋亡 (ａｐｏｐｔｏｓｉｓ)是程序化细胞死亡 (ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ)过程 ,是受一系列基因控制的生理性细胞死亡方式。目前 ,人们已经研究了多种组织细胞的凋亡现象 ,骨骼肌细胞凋亡的研究也取得了一定的进展。一方面 ,骨骼肌细胞凋亡是维持骨骼肌正常生长发育成熟不可缺少的组成部分 ;另一方面 ,细胞凋亡异常与多种骨骼肌疾病的发生机制有关。探讨骨骼肌细胞凋亡的机制对预防和处理运动导致的骨骼肌损伤 ,以及某些骨骼肌疾病的运动保健与功能恢复具有重要实践意义。1　骨骼肌细胞凋亡在骨骼肌正常生长发育过程中 ,…