Bcl-2家族对骨骼肌细胞运动适应性的调控机制研究进展

运动性骨骼肌细胞自噬、凋亡能将氧化应激产生的活性氧(ROS)、受损细胞器、错误折叠蛋白质以及损伤严重的细胞组织等转运到溶酶体中消化降解,以维持肌细胞正常能量代谢、控制炎性损伤,进而提高骨骼肌细胞运动适应性。B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)家族是控制细胞凋亡的主要调节蛋白,也可定位在内质网上靶向调控细胞自噬。近些年,多项研究显示Bcl-2家族协同胞内Ca2+信号、氨基末端激酶(c-jun N-terminal kinase,JNK)磷酸化通路、P53基因以及泛素蛋白Atg12等串流在自噬和凋亡之间。本文在总结Bcl-2家族调控骨骼肌运动适应性基础上,重点论述它们对运动性骨骼肌自噬、凋亡的定位和串流调控机制,以期为运动性骨骼肌相关代谢疾病、运动损伤等提供新思路。     

自噬在运动调节脂肪细胞分化过程中的作用研究进展

<正>真核细胞通过严格调控自噬体和自噬溶酶体的形成与融合,将细胞内变形、衰老或损伤的蛋白质和细胞器靶向运输到溶酶体中消化降解,这一过程在维持细胞内环境稳态、保持细胞代谢功能稳定方面起着重要作用[1-3]。研究发现,细胞自噬活性还与机体肥胖及其相关疾病的发生存在一定关联,自噬水平的变化可引起脂肪细胞分化的改变[4]。运动已被证实在调控机体脂质代谢以及白色脂肪棕色化过程中发挥重要作用[5],运动     

自噬、骨骼肌蛋白维持及其与运动关系研究进展

<正>近几年,II型程序性细胞死亡——自噬(autophagy)在机体代谢中的作用越来越受到人们的关注。自噬是双层膜结构小泡吞没部分细胞质、细胞器、糖原和蛋白质聚合体,形成自噬体传达给     

运动激活自噬对小鼠骨骼肌抗氧化防御功能的影响

目的:探讨一次性力竭运动能否激活骨骼肌自噬及运动性自噬对骨骼肌抗氧化防御功能的影响,为运动性自噬与骨骼肌抗氧化防御功能之间的发生机制提供实验依据。方法:30只健康雄性4周龄C57BL/6小鼠随机分为安静对照组(n=6)和运动组(n=24),运动组进行一次性力竭跑台运动,分别于运动完成后的0 h(n=6)、6 h(n=6)、12 h(n=6)和24 h(n=6)取小鼠两侧腓肠肌,采用黄嘌呤氧化酶法测定腓肠肌锰超氧化物歧化酶(Mn SOD)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和铜锌超氧化物歧化酶(Cuzn SOD)的活性;比色法测定腓肠肌总抗氧化能力(T-AOC)的含量;荧光定量PCR和Western Blot分别检测腓肠肌自噬相关因子Beclin1、P62和B淋巴细胞瘤-2(Bcl2)的m RNA和蛋白表达。结果:与安静对照组相比,(1)小鼠腓肠肌Beclin1 m RNA表达在运动后0 h、6 h均极显著升高(P<0.01),P62 m RNA表达在运动后24 h极显著升高(P<0.01);P62蛋白表达在运动后0 h、12 h和24 h均显著下降(P<0.05或P<0.01),Bcl2蛋白表达在运动后0 h、6 h和12 h均显著升高(P<0.05或P<0.01);(2)Mn SOD和Cuzn SOD活性在0 h均显著升高(P<0.05),T-SOD活性在6 h极显著下降(P<0.01),T-AOC含量在运动后6 h、12 h、24 h均显著升高(P<0.05或P<0.01);P62蛋白表达与T-AOC含量呈负相关。结论:一次性力竭跑台运动可在一定程度上激活骨骼肌自噬相关因子Beclin1 m RNA和P62蛋白的表达,可适度提高自噬;且自噬相关因子P62蛋白表达与骨骼肌抗氧化防御功能具有相关性,这可能是运动增加骨骼肌抗氧化防御功能的分子机理之一。     

运动性骨骼肌结构、机能变化的机制研究—IV. 钙通道阻断剂、抗氧化剂对运动性线粒体钙聚积、脂质过氧化和骨骼肌超微结构的影响

本文研究钙通道阻断剂、抗氧化剂对运动性骨骼肌结构、机能的影响。结果发现,由于抗氧化作用,维生素E不仅减轻线粒体钙聚积和脂质过氧化反应,而且可以促进ATP的再生成,并降低Z线异常百分数。异搏定对提高骨骼肌代谢机能和降低Z线异常百分数均无良好作用。结果进一步证实骨骼肌线粒体钙聚积、脂质过氧化加强,抑制ATP生成可能是运动性骨骼肌疲劳和超微结构变化的重要原因。     

放射诱导肿瘤细胞自噬及其对肿瘤放射效应的影响

自噬(autophagy)是细胞内物质代谢的一种方式,是一种进化上高度保守的细胞"自我消化"过程,在适应应激、维持细胞稳态和基因组完整性方面起着至关重要的作用。自噬能够抑制或促进肿瘤生长,与肿瘤放射效应密切相关。肿瘤细胞对放射线的应激反应是否通过诱导自噬,导致放射抵抗和促进存活目前仍不完全清楚。放射诱导肿瘤细胞自噬及其对肿瘤放射效应的影响及机制的研究也少见报道。为此,本文对自噬相关机制和放射诱导肿瘤细胞自噬及其对肿瘤放射效应影响的研究进展进行了综述。     

线粒体非折叠蛋白反应对运动性骨骼肌代谢稳态的调节作用

线粒体非折叠蛋白反应(UPRmt)是一种适应性应激反应通路,在运动性骨骼肌代谢稳态中起重要作用。UPRmt在运动、组织缺氧、氧化应激、禁食、钙离子稳态失衡和肌肉收缩刺激等能量应激下,将线粒体基质积累或产生的大量未折叠或错误折叠的蛋白质,通过上调核基因编码的线粒体分子伴侣热激蛋白60(HSP60)、热激蛋白70(HSP70)的表达,帮助发生错误折叠的蛋白恢复正常蛋白构象及协助新合成的蛋白发生正确折叠,将信号从线粒体转导至细胞核,此过程有助于维持线粒体内蛋白质的动态平衡和细胞存活,从而保证线粒体蛋白组的最佳质量和功能,维持线粒体功能完整,保证骨骼肌代谢稳态。运动训练可通过UPRmt使线粒体网络结构功能重塑,也可使线粒体蛋白的质量控制稳定,进一步巩固和优化线粒体功能,维持骨骼肌质量和功能完整性,从而稳定骨骼肌代谢功能的稳态,同时还能有效防治神经退行性疾病、肌肉功能异常、肥胖和II型糖尿病等代谢疾病的发生,也为线粒体等相关疾病的病理机制及防治措施提供新的理论依据。     

泛素-蛋白酶体在运动调节骨骼肌代谢中的作用研究进展北大核心CSCD

泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)降解蛋白质的过程是维持细胞稳态的重要调节机制之一。在骨骼肌萎缩过程中,UPS的两种骨骼肌特异性E3连接酶(MAFbx,MuRF1)表达增加,有效增加细胞蛋白质降解。提示UPS在维持骨骼肌细胞正常代谢过程中发挥重要作用。有氧运动可有效增加机体代谢、改善机体能量代谢异常。研究发现,UPS在有氧运动调节骨骼肌糖、脂代谢过程中也发挥关键作用。本文综述了UPS在运动调节骨骼肌细胞代谢过程中的作用及其潜在调控机制,以期为进一步探明UPS与运动的关系提供新思路。     

骨骼肌钝挫伤后线粒体自噬相关基因及自噬体变化研究

目的:探讨骨骼肌钝挫伤后线粒体自噬相关基因与自噬体变化的分子机制。方法:Wistar雄性大鼠64只,随机分为对照组、钝挫伤组(按照取材时间分为12 h组、2 d组、5 d组、7 d组、10 d组、15 d组、30 d组)。采用重物下落装置导致右小腿内侧面(其皮下为腓肠肌中段)一次打击伤,建立急性骨骼肌钝挫伤模型,通过Western-Blotting和qRT-PCR技术分别检测钝挫伤后腓肠肌缺氧及自噬相关因子,包括低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、腺苷酸活化蛋白激酶α2亚基(AMPKα2)、Bcl-2腺病毒E1B19ku相关蛋白3(BNIP3)和Bcl-2家族的类NIP3蛋白(NIX)的蛋白和mRNA表达变化情况;透射电镜观察受损部位不同恢复时间的超微结构及自噬体形成情况。结果:(1)钝挫伤后,HIF-1α、AMPKα2蛋白表达在12 h、2 d达到峰值,至伤后10 d,HIF-1α表达均明显高于对照组(P<0.05);AMPKα2表达在伤后5 d仍显著高于对照组(P<0.05),至10 d回落至正常水平;BNIP3持续高表达至5 d后开始回落,但至10 d仍高于对照组;NIX表达峰值出现在伤后12 h、2 d,持续高表达至7 d。(2)钝挫伤后,相关基因表达水平,Hif-1α与Ampkα2mRNA在2 d显著高于对照组(P<0.01),至5 d表达下降但仍高于对照组(P<0.05),随后回落至正常水平;Bnip3、Nix的mRNA变化情况与其蛋白表现基本一致。损伤后12 h在单个网孔视野中即可见到多个自噬体,至2～7 d自噬体数量逐渐增多,10 d后自噬体数量比钝挫伤后12 h～7 d组相比呈现减少趋势,至15 d后自噬体数量逐渐减少。结论:骨骼肌钝挫伤发生后,损伤早期代谢调控因子AMPKα2、缺氧敏感因子HIF-1α表达变化情况表明损伤后受损骨骼肌内部出现能量危机并形成缺氧环境;线粒体自噬、细胞凋亡相关因子BNIP3、NIX表达变化表明损伤后线粒体自噬被启动,缺氧诱导了骨骼肌钝挫伤早期的线粒体自噬;缺氧诱导的线粒体自噬可及时清除受损线粒体,维持线粒体质量、为新生线粒体提供原料,从而减小损伤程度,以利于受损骨骼肌的快速恢复,这可能是损伤发生后机体的一种代偿性机制。     

理气扶正类中药“体复康”消除大鼠运动性疲劳的骨骼肌组织化学研究

为了探讨运动性疲劳的中医学机理以及寻求安全有效的消除运动性疲劳的中药复方制剂,设计了强化训练导致疲劳的大鼠模型,用组织化学方法及细胞光度测定法,对运动疲劳状态下的大鼠骨骼肌的酸性磷酸酶活性和糖元含量,以及应用理气扶正类中药复方对改善运动性疲劳的作用进行了研究。结果表明：理气、扶正类中药“体复康”能有效地减少运动应激对骨骼肌的损伤,以及迅速恢复肌糖元的含量,对提高机体的有氧代谢能力及消除运动性疲劳有良好的作用。     

针刺对运动性骨骼肌损伤大鼠细胞自噬及Omi/HtrA2通路的影响

目的：探究针刺对运动性骨骼肌损伤大鼠细胞自噬及Omi/HtrA2通路的影响,为探讨针刺改善运动性骨骼肌损伤的机理提供依据。方法：将128只8周龄SD雄性大鼠随机分为对照组（C组,n=8）、针刺组（A组,n=40）、运动组（E组,n=40）、运动针刺组（EA组,n=40）。E组进行一次持续性下坡跑,跑台坡度为-16°,速度为16 m/min,运动时间为90 min;A组斜刺大鼠比目鱼肌,进针角度约30°,留针2 min;EA组在运动后斜刺比目鱼肌留针干预。分别于运动、针刺或运动针刺干预后0 h、12 h、24 h、48 h和72 h取材。透射电镜观察比目鱼肌细胞内自噬体超微结构变化;Western Blot法检测比目鱼肌丝氨酸蛋白酶Omi/HtrA2、HS1相关蛋白X-1(Hax-1)和自噬蛋白Beclin1的蛋白表达。结果：E组运动后比目鱼肌细胞内出现明显的肌小节撕裂以及细胞器肿胀、异常聚集等超微结构变化,并伴有大量的自噬体形成,同时Omi/HtrA2和Beclin1的蛋白表达量在0 h、12 h、24 h、48 h时间点均较C组升高（P<0.05或P<0.01）,前者在1...     

严重体表烫伤后大鼠比目鱼肌蛋白质代谢与TNF作用的机制探讨

为探讨重度烧（烫）伤早期局部和远隔部位骨骼肌蛋白质代谢变化不一致的机制，以包括一侧后肢的３７％体表皮肤全层严重烫伤大鼠为模型，观察伤后第３天双后肢比目鱼肌蛋白质代谢变化及肿瘤坏死因子的作用。结果表明，烫伤局部骨骼肌蛋白质分解速率与ＴＮＦ浓度明显增高，证实ＴＮＦ可以增强在体骨骼肌蛋白质分解代谢，而ＴＮＦ单抗可以使伤肢比目鱼肌增高了的蛋白质分解代谢有明显的减轻作用，由此说明，ＴＮＦ在创伤早期局部骨骼肌     

运动通过调节自噬途径防治非酒精性脂肪性肝病研究进展

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是一种以肝细胞脂肪变性和肝脏脂质沉积为特征的代谢性疾病,随病程的发展可表现为单纯性脂肪变性、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、肝纤维化,甚至进展为肝硬化及肝癌。自噬可降解肝细胞内过多的脂质并清除受损的线粒体,从而在NAFLD及其相关脂代谢紊乱进程中发挥重要作用。运动作为NAFLD防治的基石,可增强肝细胞（线粒体）自噬,但运动能否通过调节自噬途径防治NAFLD尚不明确。本文综述近些年有关细胞（线粒体）自噬在运动防治NAFLD中的作用研究进展,以期为运动预防/延缓NAFLD等病症的效应机制研究提供理论依据。     

耐力、抗阻运动对骨骼肌衰减症小鼠腓肠肌细胞自噬相关基因表达的影响

目的:探讨骨骼肌衰减发生过程中自噬的变化及运动对其相关基因表达的影响,试图从自噬角度解释骨骼肌衰减的发生机制和运动预防骨骼肌衰减的作用机理。方法:36只2月龄C57BL/6小鼠随机分为青年对照组、老年对照组、老年耐力运动组、老年抗阻运动组。老年耐力运动组和老年抗阻运动组从17月龄(64周龄)开始分别进行4个月的跑台、爬梯训练。老年耐力运动组采用动物跑台进行无负重跑台训练,负荷15米/分钟,3次/周,40分钟/次。老年抗阻运动组以小鼠尾部负重进行爬梯训练,3次/周,2组/天,3次/组,组间隔2分钟,次间隔1分钟。最后用Q-PCR的生物学方法检测自噬相关基因LC3、Beclin1、LAMP-2m RNA的相对表达量。结果:1)老年对照组C57BL/6小鼠出现严重骨骼肌衰减症。2)与青年对照组相比,老年对照组小鼠Beclin1、LC3b/LC3a、LAMP-2bm RNA显著升高,LAMP-2a m RNA的变化无显著性差异。3)与老年对照组相比,老年耐力运动组Beclin1、LC3b/LC3a、LAMP-2a m RNA相对表达量降低,且具有差异显著性,LAMP-2b m RNA相对表达量无差异显著性。4)与老年对照组相比,老年抗阻运动组Beclin1、LAMP-2a、LAMP-2b m RNA表达降低具有显著性,LC3b/LC3a比值升高具有显著性。结论:20月龄C57BL/6小鼠自噬活性显著升高,可诱导骨骼肌产生骨骼肌衰减症;小鼠衰老期16周耐力运动可降低衰老小鼠骨骼肌细胞过度自噬,抵抗骨骼肌衰减症;小鼠衰老期16周抗阻训练可有效控制体重,同时一定程度上抑制衰老引起的自噬激活,抵抗骨骼肌衰减症。     

4周间歇性禁食对大鼠骨骼肌质量及自噬的影响

目的:探讨4周间歇性禁食后大鼠体重、体脂及骨骼肌质量的变化与大鼠骨骼肌自噬的关系,为间歇性禁食提供理论依据。方法:20只雄性SD大鼠随机分为对照组(Con组)和间歇性禁食组(IF组),每组各10只。采取每周三、周五间歇性禁食方案,每周按时记录大鼠体重,4周干预后双能X线吸收测量法(DEXA)分析体脂含量,之后分离双侧比目鱼肌称量湿重,免疫荧光法检测比目鱼肌laminin蛋白体现肌肉横截面积,透射电镜观察比目鱼肌自噬泡形态,Western Blot检测自噬相关蛋白LC3、p62及调控蛋白AMPKα、p-AMPKα、ULK1的表达情况。结果:4周间歇性禁食后,间歇性禁食组大鼠体重与体脂含量显著低于对照组(P<0.01),但各组比目鱼肌湿重及肌纤维横截面积并无明显差异(P>0.05)。间歇性禁食组比目鱼肌AMPKα、p-AMPKα、ULK1蛋白表达水平明显高于对照组(P<0.01),间歇性禁食组比目鱼肌内自噬标记LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ水平明显高于对照组,p62表达水平明显低于对照组,均具有非常显著性差异(P<0.01)。结论:4周间歇性禁食明显降低体脂水平,具有控制体重的作用,可激活AMPK-ULK1通路适度促进骨骼肌自噬,以维持骨骼肌质量,可作为一种潜在的"减肥"方法进行深入研究。     

运动性骨骼肌结构、机能变化的机制研究－Ⅲ、力竭运动对脂质过氧化和ATP代谢的影响

连续观察大鼠力竭运动后脂质过氧化（ＬＩＰＯＸ）代谢产物ＭＤＡ值，骨骼肌ＡＴＰ含量的变化；运动后即刻ＭＤＡ值明显增加，２４小时后达峰值，４８小时开始恢复，ＡＴＰ含量在运动后即刻明显下降，２４小时后仍低于运动前水平，４８小时后基本恢复。结果提示力竭运动造成的骨骼肌代谢紊乱，可能是诱发运动性骨骼肌超微结构变化和运动性疲劳的重要原因。     

运动与骨骼肌自噬研究进展

自噬在运动过程中是维持细胞内稳态的关键,不同运动方式和条件下自噬活性变化不同。运动作为自噬的诱导剂,可以通过多条代谢途径/因子对自噬活性产生影响。但目前研究并未结合运动介导的代谢途径/因子来探讨运动后自噬的变化机制。在运动调控自噬机制的基础上探究运动促进自噬的有效运动负荷强度及负荷量,可为进一步探究运动调控自噬提供理论依据。     

蛋白组学相关技术在运动对骨骼肌重塑研究中的进展

运动对身体最直接的作用为重塑骨骼肌,但其潜在的分子机制仍不清楚。蛋白组学技术可为特定刺激物调节分子通路提供一个整体的视角,目前已在运动对骨骼肌重塑的作用机制方面取得一定进展。本文通过广泛查阅近些年来有关运动对骨骼肌重塑的蛋白组学研究报道,并进行总结分析。结果发现,可通过蛋白质分离技术结合蛋白质鉴定技术有效地检测出运动前后或运动组与安静对照组骨骼肌差异表达的蛋白质。通过运动可引起骨骼肌的适应性应答,蛋白质组会发生相应的调整。不同运动的类型、强度和持续时间以及肌纤维类型可引起骨骼肌蛋白质组的不同变化。随着现有技术的不断完善和更多新技术的产生,蛋白组学研究会为阐明运动对骨骼肌重塑及其改善健康的机制研究等做出更大的贡献。     

骨骼肌丝裂原活化蛋白激酶信号级联与运动

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.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.     

自噬在乳腺癌发生、发展中的机制和研究进展

自噬广泛存在于真核生物细胞,在进化上高度保守,其主要功能为通过溶酶体降解系统,对细胞内受损、变性或衰老的蛋白质及细胞器进行降解和再循环利用,自噬与人体的生理过程和多种疾病密切相关。自噬不仅可以促进细胞的存活,也可引起细胞死亡,包括肿瘤在内的多种疾病都与自噬密切相关。肿瘤细胞通过自噬以适应各种存活压力,如癌基因、缺氧、内质网应激、肿瘤微环境、药物作用等,另一方面自噬过度激活也会引起细胞发生程序性死亡。