运动诱导的骨骼肌信号机制

背景：运动可通过增强骨骼肌葡萄糖转运及胰岛素活动,来调节葡萄糖内环境。明确这些复杂过程的分子机制将无疑为治疗提供更多的靶向,也为认识这些复杂的生理过程提供最基本的知识。目的：综述运动诱导骨骼肌葡萄糖转运的分子信号机制。方法：以＂骨骼肌,运动,腺苷酸活化蛋白激酶,葡萄糖摄取,葡萄糖运载体4＂为中文检索词,以＂skeletal muscle,exercise,AMPK,glucose uptake,GLUT4＂为英文检索词。应用计算机检索PubMed数据库和中文期刊全文数据库2011年11月前发表有关运动诱导骨骼肌信号机制的研究文献,排除重复性研究及Meta分析类文章。共保留39篇文献进行综述。结果与结论：运动/收缩和胰岛素是骨骼肌葡萄糖转运的最有效的和生理相关的刺激,运动诱导的信号机制代表着糖尿病治疗药物学靶点发展的一个重要步骤。运动是通过增加骨骼肌葡萄糖摄取来改善葡萄糖内环境的,而运动诱导的葡萄糖摄取是有多种信号途径来介导的,包括腺苷酸活化蛋白激酶、非典型蛋白激酶C、钙调节依赖蛋白激酶及相对分子质量为160000的Akt底物等。这些骨骼肌信号机制通过刺激葡萄糖运载体4活动增加来调节葡萄糖的转运。     

骨骼肌葡萄糖转运的运动性适应信号机制

运动可以使骨骼肌产生良好的生理适应.急性运动或者肌肉收缩,通过增加骨骼肌的葡萄糖摄取从而使葡萄糖保持在一个稳定的水平.急性运动引起的肌肉收缩可以引起细胞内AMP/ATP值升高,Ca2+水平的增加,蛋白激酶的激活等一系列反应.因此,可以推测急性运动引起的这些生理反应过程激活一个或者多个细胞内信号转导通路就可以增加细胞膜的葡萄糖转运蛋白4运载体活性和葡萄糖的摄取.这个复杂过程中涉及到的信号分子,如腺苷酸-活化蛋白激酶,钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶和Akt底物相对分了质量160 000蛋白.长期的运动训练可以诱导代谢基因表达的改变,引起肌纤维类型、线粒体的生物发生、葡萄精转运蛋白4水平的改变,从而调节葡萄糖的转运.运动在调节骨骼肌代谢中起着重要的生理作用,但是这些重要的生理现象的分子机制目前还不是很清楚.     

运动促进2型糖尿病患者骨骼肌葡萄糖摄取机制研究进展

运动疗法是预防和治疗2型糖尿病的重要方法,运动可改善2型糖尿病患者的代谢功能。长期运动可改善线粒体功能、增加其生物标志物,增加葡萄糖转运蛋白含量。急性运动可促进含葡萄糖转运蛋白4的囊泡从骨骼肌细胞内向质膜转运,其信号通路涉及腺苷酸活化蛋白激酶的活化、一氧化氮及钙离子释放增加等。本文就运动改善2型糖尿病患者代谢功能及增加骨骼肌葡萄糖摄取机制的研究进展作一综述。     

运动中NO信号传递途径及其对骨骼肌摄取葡萄糖的调节

学术背景:NO能影响葡镛糖的转运,虽然其信号传递途径与具体机制不明了,但已确认其与胰岛素介导途径不同.目的:探讨运动中NO信号传递途径及其对骨骼肌摄取葡萄糖的调节机制.检索策略:由第一作者检索Pubmed(布尔逻辑)1996-0112007-11收录的运动中NO信号传导及其调节肌肉摄取葡萄糖相关文章,检索词"(nitric oxide AND signal AND glucose)NOT patient";并由第二作者手工检索国家图书馆外文库(中图法分类)相关书籍.纳入标准:人和啮齿动物在运动应激情况下NO调节肌肉血流量、信号传递和调节葡萄糖相关文献;排除标准:病理条件下相关基础研究.文献评价:共检索到60篇相关文献(书籍),30篇符合标准.其中5篇是综述类文献,23篇为基础研究,2本相关专业书籍.其中20篇关于NO的调节血流量和舒血管作用,4篇文献和2本书籍关于信号传导,4篇涉及NO为运动中信号分子.资料综合:NO有强烈舒血管作用,是细胞间信使分子,能介导许多生物现象.运动时体内NO生成增多,NO通过在骨骼肌内的传导能刺激肌肉摄取葡萄糖.结论:运动中NO大量生成对骨骼肌摄取葡萄糖有积极影响,肌肉收缩和摄取葡萄糖与NO的生成、传递联系密切,但其机制尚不明了.     

运动对大鼠骨骼肌胰岛素信号转导蛋白表达和活性的影响

目的：观察运动对大鼠骨骼肌中胰岛素信号转导蛋白表达和活性的影响，探讨运动调节骨骼肌葡萄糖转运的细胞内机制。方法：将20只SD大鼠随机分为运动组和对照组，运动组按Ploug方法进行8w的游泳训练。结果：运动组大鼠游泳8w后骨骼肌中蛋白激酶B蛋白表达和磷酸化程度均增加，细胞外信号调节激酶蛋白表达有上升趋势．磷酸化程度显著增加。结论：运动可激活正常骨骼肌中胰岛素信号传递两大途径中的关键蛋白，这可能是运动增强骨骼肌的胰岛素敏感性，促进葡萄糖转运的机制之一。     

骨骼肌细胞葡萄糖运载体4的研究进展

骨骼肌是体内最主要摄取葡萄糖和代谢葡萄糖的组织之一。葡萄糖跨膜转运是骨骼肌利用葡萄糖的首要步骤。葡萄糖跨膜进入骨骼肌细胞需要细胞膜上的葡萄糖运载体（glucose transporter,GLUT）协助扩散。GLUT有多种亚型，其中葡萄糖运载体4（GLUT4）是存在于骨骼肌、脂肪组织中帮助葡萄糖转运的蛋白。胰岛素和肌肉收缩可通过不同的机制调节GLUT4的基因表达和转位，从而促进葡萄糖的跨膜转运。因此，GLUT4是糖尿病基础研究中的一个热点。     

腺苷酸活化蛋白激酶与骨骼肌蛋白质降解

背景：机体运动时骨骼肌收缩,ATP被大量消耗,产生大量腺苷一磷酸,导致腺苷酸活化蛋白激酶的激活。目的：综述不同运动过程中腺苷酸活化蛋白激酶活性的变化,以及腺苷酸活化蛋白激酶对骨骼肌蛋白质降解的研究成果。方法：检索中国期刊网、维普期刊数据库、www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed和http：//highwire.stanford.edu/网站与腺苷酸活化蛋白激酶、运动、蛋白质降解研究相关的文章。并对腺苷酸活化蛋白激酶的结构与作用,不同运动过程中腺苷酸活化蛋白激酶活性的变化,以及腺苷酸活化蛋白激酶升高对骨骼肌蛋白质降解的内容进行分析综述。结果与结论：共纳入相关文献35篇。本文综述了腺苷酸活化蛋白激酶的结构、作用的研究进展;在抗阻运动和中到大强度的周期运动中,腺苷酸活化蛋白激酶活性都可能升高,而在小强度周期运动过程中腺苷酸活化蛋白激酶活性可能不升高;腺苷酸活化蛋白激酶的活化可能对骨骼肌蛋白质的降解有促进作用。     

腺苷酸活化蛋白激酶与骨骼肌蛋白质降解

背景:机体运动时骨骼肌收缩,ATP被大量消耗,产生大量腺苷一磷酸,导致腺苷酸活化蛋白激酶的激活。目的:综述不同运动过程中腺苷酸活化蛋白激酶活性的变化,以及腺苷酸活化蛋白激酶对骨骼肌蛋白质降解的研究成果。方法:检索中国期刊网、维普期刊数据库、www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed和http://highwire.stanford.edu/网站与腺苷酸活化蛋白激酶、运动、蛋白质降解研究相关的文章。并对腺苷酸活化蛋白激酶的结构与作用,不同运动过程中腺苷酸活化蛋白激酶活性的变化,以及腺苷酸活化蛋白激酶升高对骨骼肌蛋白质降解的内容进行分析综述。结果与结论:共纳入相关文献35篇。本文综述了腺苷酸活化蛋白激酶的结构、作用的研究进展;在抗阻运动和中到大强度的周期运动中,腺苷酸活化蛋白激酶活性都可能升高,而在小强度周期运动过程中腺苷酸活化蛋白激酶活性可能不升高;腺苷酸活化蛋白激酶的活化可能对骨骼肌蛋白质的降解有促进作用。     

运动对葡萄糖转运蛋白4介导的骨骼肌糖摄取调节机制的研究进展

<正>葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,Glut4)是骨骼肌细胞中主要的葡萄糖转运载体[1],它所介导的葡萄糖转运是骨骼肌糖代谢的主要限速步骤[2]。大量研究发现,Glut4的紊乱将导致骨骼肌对葡萄糖的摄取、利用减少,而骨骼肌是全身葡萄糖利用最主要的组织,约占整个葡萄糖转运的80%。目前研究表明,Glut4调节紊乱是糖尿病发病的主要原因之一。     

运动对骨骼肌丝裂原活化蛋白激酶信号系统的影响

背景:丝裂原活化蛋白激酶是生物体内重要的信号转导系统之一,参与介导生长、发育、分裂、分化、死亡以及细胞间的功能同步等多种细胞过程.目的:总结丝裂原活化蛋白激酶对运动后骨骼肌适应性变化的重要作用.方法:采用计算机检索中国期刊全文数据及PubMed数据库1990-01/2009-06期间的相关文章,检索词为"运动;丝裂原活化蛋白激酶信号系统;骨骼肌;适应,Exercise;Mitogen-activated protein kinases;skeletal muscle;adaption".纳入与运动和丝裂原活化蛋白激酶信号系统研究现状与发展密切相关的文章,排除重复性研究.结果与结论:运动能够激活骨骼肌中丝裂原活化蛋白激酶信号传导系统,不同运动方式、不同类型的肌肉以及训练的时间长短都可以影响到丝裂原活化蛋白激酶的激活,而且激活后丝裂原活化蛋白激酶具有不同的时相性,丝裂原活化蛋白激酶对运动后骨骼肌的适应性变化具有重要作用.通过研究探索丝裂原活化蛋白激酶对运动后骨骼肌的适应性变化,有利于以运动相关的丝裂原活化蛋白激酶为靶点,研制和开发运动功能性食品或抗疲劳药物.