有氧运动/高脂饮食干预父系C57BL/6小鼠对雄性子代小鼠脂肪组织PPAR-γ表达及其甲基化修饰的影响

目的:探究有氧运动/高脂饮食干预父系C57BL/6小鼠对雄性子代小鼠脂肪组织过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)表达及其甲基化修饰的影响.方法:同窝C57BL/6雄性小鼠(F0)自出生21天断乳后随机分为对照组、运动组和高脂组;运动组和高脂组分别进行6周有氧跑台训练及高脂饲料喂养.6周后将各组雄性小鼠与同窝雌鼠...     

有氧运动对C57BL/6小鼠骨骼肌肌浆网钙释放相关基因表达的影响

目的:运用基因芯片技术研究6周有氧跑台运动对C57BL/6小鼠骨骼肌基因表达的影响,探究长期有氧运动引起小鼠骨骼肌组织的适应性改变。方法:本研究采用雄性C57BL/6小鼠20只,随机分为安静对照组(C)和有氧运动组(E),每组10只。运动组采用75%最大摄氧量强度的有氧跑台运动,1次/天,60分/次,5次/周,为期6周。实验后各组随机选取4只小鼠骨骼肌进行基因芯片分析。分离小鼠股四头肌,提取总RNA,经荧光标记后进行芯片杂交,利用芯片扫描仪记录荧光信号,并利用相关软件对所得数据进行分析,以发现组间差异表达具有显著性的基因。结果:6周有氧运动后,与对照组相比,有氧运动组共筛选出差异表达基因723个,其中,表达上调基因510个,表达下调基因213个;钙信号通路相关差异表达基因6个,其中Gna11和Pdgfra表达上调,Phka1、Plcd4、RYR1和Ppid表达下调。     

跑台运动对成年脊髓损伤小鼠运动功能及运动皮质mTOR信号通路的影响

目的 观察跑台运动对成年脊髓损伤小鼠运动功能及运动皮质哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路的影响。方法 30只C57BL/6J小鼠随机分为假手术组、模型组与跑台运动组,每组10只。所有小鼠进行跑台运动预训练3 d后,模型组和跑台运动组小鼠予以C₅背侧皮质脊髓束、左侧皮质脊髓束及红核脊髓束钳夹损伤,假手术组仅剔除椎板。跑台运动组伤后7 d开始跑台运动,5 d/周,共4周。采用BMS评分、水平楼梯实验和圆筒攀爬实验评估小鼠运动功能恢复情况;Western blotting检测小鼠运动皮质脑源性神经营养因子（BDNF）、胰岛素样生长因子1（IGF-1）的表达,以及酪氨酸激酶受体B（TrkB）、胰岛素样生长因子1受体（IGF-1R）、蛋白激酶B（Akt）、核糖体S6蛋白（S6）的磷酸化水平;免疫荧光染色检测运动皮质神经元S6的磷酸化水平,评估皮质mTOR信号通路激活情况。结果 伤后模型组与跑台运动组小鼠BMS评分出现短暂下降（_P<0.0001）,并于伤后7 d恢复至基线水平。伤后3 d、1周、3周、5周,模型组和跑台运动组左前、左后肢错误...     

不同强度运动对AMPKα2基因敲除小鼠骨骼肌葡萄糖运载体4表达的影响

目的:探讨不同强度运动对AMPKα2基因敲除小鼠骨骼肌葡萄糖运载体4(GLUT4)基因和蛋白表达的影响。方法:野生和AMPKα2基因敲除小鼠各30只,并分别随机分为安静对照组、低强度(12m/min)跑台运动组和高强度(20m/min)跑台运动组,每组10只。运动时间均为1小时。运动后即刻取材,测定骨骼肌GLUT4基因和蛋白表达、AMPKα2蛋白表达以及肌糖原、血糖、血清胰岛素水平。结果:无论野生型还是AMPKα2基因敲除小鼠,1小时不同强度一次性跑台运动后GLUT4 mRNA含量与安静组相比均显著增加。无论安静状态或1小时不同强度跑台运动后,AMPKα2基因敲除小鼠GLUT4基因和蛋白含量与野生小鼠相比均无显著差异。1小时不同强度跑台运动后,AMPKα2基因敲除小鼠骨骼肌肌糖原含量均显著低于野生鼠。野生或AMPKα2基因敲除小鼠,低强度跑台运动组血糖含量显著低于安静组,而高强度跑台运动组与安静组相比无显著差异。结论:不同强度一次性运动后,敲除AMPKα2基因虽然影响了运动小鼠肌糖原的消耗,但未影响骨骼肌GLUT4基因和蛋白含量变化,提示AMPKα2可能并非是一次性运动诱导的骨骼肌GLUT4蛋白和基因含量变化的唯一调节信号。     

急性递增负荷跑台运动对小鼠腓肠肌自噬和葡萄糖转运功能的影响

目的:观察急性递增负荷跑台运动对腓肠肌自噬和葡萄糖转运功能的影响,探讨运动激活自噬对骨骼肌葡萄糖转运功能的作用.方法:健康雄性4周龄ICR小鼠适应性喂养3天,然后随机分为安静对照组(Con组,n=6只)和急性递增负荷跑台运动组(n=24只).急性递增负荷跑台运动组小鼠运动力竭后根据恢复时间再分为运动后即刻组(0h组,n...     

有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌基因表达谱的影响

目的:研究6周有氧跑台运动对胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)小鼠骨骼肌基因表达谱的影响.通过与安静对照组骨骼肌基因表达谱相比较,分析并筛选差异表达基因,为研究有氧运动防治IR的基因调控机制提供理论依据.方法:选用C57BL/6雄性小鼠80只,将其分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60).正常饮食组饲以基础饲料,模型组小鼠喂饲高脂饮食10周以建立IR模型.10周后,鉴定模型成立.将40只成模的IR小鼠随机分为安静对照组(HC,n=20)和运动组(HE,n=20).HE组进行6周、5天/周、1次/天、60分钟/次、强度为75%VO2max的跑台训练.6周训练结束后24小时,分别检测小鼠口服葡萄糖耐量(OGTT),空腹血清胰岛素(FIN)水平,血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和游离脂肪酸(FFA);提取小鼠股四头肌总RNA,经过荧光标记后进行基因芯片杂交,利用芯片扫描仪记录荧光信号,并通过相关软件对所得数据进行统计分析.结果:6周有氧运动后,运动组OGTT曲线峰值出现时间点较安静组明显前移,且峰值下降,平台期消失;运动后HE组TC、TG、FFA与HC组相比分别降低24.30%、40.56%和35.36%,HDL上升30.47%.比较HC组与HE组基因表达谱,共筛选出264个差异表达基因,其中运动后表达上调基因215个,下调基因49个,这些基因编码的蛋白涉及多个细胞信号通路.其中MAPK信号通路中有6个基因表达有差异,表达上调的基因有MAPK1、HSPB1、GNG12、ECSIT和STK3;下调的基因为TRP53.结论:6周有氧运动能够明显改善IR小鼠糖脂代谢障碍.MAPK信号通路可能参与骨骼肌细胞对运动的适应性改变,以及骨骼肌细胞对胰岛素敏感性的增强,由此推测该信号通路可能与改善机体IR密切相关.     

蛋白组学技术研究有氧运动影响C57BL/6小鼠骨骼肌代谢系列报道之二——有氧运动对C57BL/6小鼠骨骼肌蛋白组的影响

目的:采用蛋白组学技术研究6周有氧跑台运动对C57BL/6小鼠骨骼肌蛋白表达的影响。通过筛选对比安静组与运动组小鼠骨骼肌差异表达蛋白,分析有氧运动引发的骨骼肌代谢相关信号通路变化,探讨运动增进健康、防治疾病的分子机理。方法:选用C57BL/6雄性小鼠40只,将其随机分为正常饮食组(NC,n=20)和正常饮食运动组(NE,n=20),均饲以基础饲料。NE组进行6周强度为75%VO2max的跑台运动。6周后提取小鼠股四头肌总蛋白,采用Bradford法检测蛋白浓度后进行蛋白质双向电泳(2-DE),采用ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析2-DE电泳图谱,并对差异表达蛋白点采用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和高效液相色谱-串联谱法(LC-MS/MS)进行分析、采用Mascot检索软件结合NCBI nr数据库鉴定差异表达蛋白,并运用相关分析软件对所得数据进行统计学处理。结果:经6周有氧跑台运动后,比较NC组与NE组小鼠骨骼肌蛋白表达图谱,以蛋白表达量变化1.5倍以上为显著性判定标准,共筛选出32个差异表达蛋白,排除高表达丰度蛋白背景信号后共选出6个差异表达蛋白。其中,与线粒体能量代谢相关的蛋白有3个,分别为呼吸链复合体Ⅰ(Nadh-Ubiquinone Oxidoreductase 18 Kda Ip Subunit),表达增加2.92倍,线粒体膜电压依赖阴离子通道1和2(Voltage-dependent Anion Channel,VDAC),表达上调1.82倍和3.51倍;与细胞膜修复相关的蛋白Trim72(Tripartite Motif-Containing Protein 72)表达增加2.10倍;糖代谢相关蛋白乳酸脱氢酶(L-Lactate Dehydrogenase B Chain,LDH-B)表达上调1.85倍;Ester Hydrolase C11Orf54 Homolog蛋白表达下降56%。结论:6周有氧运动引起小鼠骨骼肌32个蛋白表达显著改变,其中,与线粒体能量代谢相关蛋白、细胞膜修复相关蛋白、糖代谢相关蛋白等均受到影响。由于这些蛋白功能与骨骼肌能量代谢密切关系,提示有氧运动对促进骨骼肌能量代谢、预防代谢相关疾病具有重要作用。     

Wnt信号通路在有氧运动改善高脂饮食诱导C57BL/6小鼠胰岛素抵抗中的作用

目的:探讨有氧运动对C57BL/6小鼠骨骼肌Wnt信号通路的关键蛋白糖原合成激酶(GSK3β)磷酸化表达水平及其下游信号蛋白分子连环蛋白(β-catenin)磷酸化水平的影响及其与胰岛素抵抗(IR)的关系。方法:将4周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(Con组)和胰岛素抵抗模型组(IR组),分别喂饲标准饲料和高脂饲料10周。建立IR模型后,再将IR组随机分为高脂饮食安静组(HC组)和高脂饮食运动组(HE组);Con组随机分为正常饮食安静组(NC)和正常饮食运动组(NE),随后运动组小鼠进行持续6周、75%VO2max强度的有氧跑台运动。6周训练结束后24小时,分别检测小鼠口服糖耐量试验(OGTT)和空腹血清胰岛素值(FINs);采用苏木精-伊红(HE)染色观察小鼠胰腺组织胰岛β细胞形态学变化;采用Realtime PCR及Western Blot方法检测小鼠骨骼肌GSK3β和β-catenin基因及蛋白表达。结果:(1)与NC组相比,HC组小鼠OGTT、FINs及胰岛β细胞形态学结果呈现IR的病理生理学变化,而6周有氧跑台运动(HE vs HC)可以显著改善OGTT、FINs及胰岛形态学变化;(2)与NC组相比,HC组骨骼肌组织GSK3βm RNA表达及p GSK3βSer9蛋白表达分别下降60%及1.19%(P<0.05)。β-catenin m RNA和pβ-catenin Ser33/37Thr41蛋白表达分别增加60%和19.23%(P<0.05);(3)与NC组相比,NE组骨骼肌组织GSK3βm RNA表达和GSK3β蛋白表达分别增加40.00%(P<0.05)和36.11%,β-catenin m RNA表达降低15.00%(P<0.05)。结论:6周有氧运动可显著改善高脂饮食诱导小鼠IR,其机制与Wnt信号通路活性变化相关。     

跑台运动对大鼠骨骼肌UCP3 mRNA表达与血清FFA水平的影响

目的:探讨有氧跑台运动对大鼠骨骼肌解偶联蛋白3(UCP3)mRNA表达的影响及其与血清游离脂肪酸(FFA)水平之间的关系。方法:48只雄性SD大鼠随机分为安静对照组,运动后即刻、1小时、3小时、6小时和12小时组。各运动组大鼠进行60分钟跑台运动。采用RT-PCR法测定各组大鼠骨骼肌UCP3mRNA表达,生化方法测定血清FFA浓度。结果:运动后即刻、1小时、3小时、6小时和12小时组UCP3mRNA表达较安静对照组分别增加了60.7%、59.5%、81.8%、44.4%和62.3%(P<0.01),血清FFA水平较安静对照组分别提高了192.8%、144.0%、206.4%、318.5%和352.5%(P<0.01);运动组大鼠骨骼肌UCP3mRNA表达水平与血清FFA水平呈中度正相关(r=0.620,P<0.01)。结论:有氧跑台运动显著提高了大鼠骨骼肌UCP3mR-NA的表达,运动后骨骼肌UCP3mRNA表达的上调可能与运动导致的血清游离脂肪酸水平升高有关。     

3周大运动量训练对大鼠骨骼肌mTOR信号通路的影响

目的:探讨3周大运动量训练过程中,大鼠骨骼肌蛋白合成代谢的变化规律和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路的变化特点。方法:以7周龄雄性SD大鼠(36只)为研究对象,按体重随机分对照组3组(C1、C2、C3)和运动组(E1、E2、E3)3组。运动组进行3周大强度和中等强度相结合大运动量跑台训练,对照组不运动。每周训练结束后,随机选取对照组和运动组各1组,测试腓肠肌湿重、肌球蛋白重链(MHC)表达、mTOR及其下游信号70KD核糖体蛋白S6激酶(p70S6K)、真核起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)的蛋白表达和磷酸化水平。结果:(1)第1周训练结束,与同期对照组(C1)相比,E1组p70S6K(Thr389)磷酸化水平和4EBP1蛋白表达显著升高(P<0.01);4EBP1(Thr37/46)磷酸化水平显著升高(P<0.05)。(2)第2周训练结束,与同期对照组(C2)相比,E2组mTOR(Ser2448)磷酸化水平显著降低(P<0.01);p70S6K(Thr389)磷酸化水平显著降低(P<0.05)。(3)第3周训练结束,与同期对照组(C3)相比,腓肠肌MHC蛋白表达显著降低,mTOR(Ser2448)和p70S6K(Thr389)磷酸化水平显著降低(P<0.01);腓肠肌湿重和mTOR、p70S6K、4EBP1蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论:3周大运动量训练过程中,骨骼肌蛋白合成能力呈现出先升高后降低的变化特点。大运动量训练疲劳后对骨骼肌蛋白合成的抑制作用主要由m TOR信号通路蛋白表达降低所致。