4周有氧运动对Apelin基因敲除鼠糖耐量和骨骼肌糖代谢相关基因表达的影响

目的:探讨有氧运动训练对Apelin基因敲除鼠葡萄糖耐量和骨骼肌糖代谢相关基因表达变化的影响。方法:8周龄野生C57BL/6J小鼠和Apelin敲除小鼠各40只,两种鼠进一步分为安静组和运动组,每组20只,共4组,分别为:野生安静组、野生运动组、敲除安静组、敲除运动组。运动组进行前两周跑速为15 m/min、后两周跑速为20 m/min、坡度为5°的跑台运动,每周运动6天,每天运动1小时。运动组最后一次运动休息48 h后,4组中每组10只进行糖耐量实验(GTT);每组剩余的10只,进行骨骼肌指标的测定。RT-PCR测量骨骼肌Apelin及糖代谢相关基因Glut4、Gbe1、Phka1、Hk2和Pfkm mRNA表达量;Western blot法测定骨骼肌Apelin和Glut4蛋白含量。结果:(1)敲除安静组与野生安静组相比,GTT曲线下面积(AUC)显著增加(P<0.01),骨骼肌内Glut4,Gbe1,Phka1,Hk2和Pfkm mRNA和Glut4蛋白表达都显著性降低(P<0.05)。(2)敲除运动组和野生运动组相比,骨骼肌内Glut4,Gbe1,Hk2和Pfkm mRNA和Glut4蛋白的表达显著性降低(P<0.05)。敲除运动组和敲除安静组相比,小鼠GTT显著性改善,骨骼肌内Glut4,Gbe1,Phka1和Hk2 mRNA表达显著性增加(P<0.05)。(3)野生运动组和野生安静组相比,小鼠糖耐量和骨骼肌内Apelin mRNA和蛋白以及糖代谢相关基因表达没有变化。结论:(1)Apelin KO鼠的糖耐量受损,骨骼肌葡萄糖代谢相关基因的表达降低;(2)4周有氧运动可改善Apelin敲除鼠的糖耐量降低,对骨骼肌糖代谢相关基因表达有一定的积极促进作用。     

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。     

富氢盐水抑制大鼠压疮深部骨骼肌NLRP3炎性小体活化

 目的 观察富氢盐水对大鼠压疮深部骨骼肌氧化应激及炎性反应的干预效果,探讨NLRP3炎性小体在其中的生物效应。方法 30只SD大鼠随机分为对照组(C)、压疮+生理盐水组(PU+S)和压疮+富氢盐水组(PU +HS)。PU+S和PU +HS组大鼠双下肢制备压疮模型。模型建立成功后,PU +HS组大鼠每日腹腔注射富氢盐水(10 ml/kg体重)1次,连续5 d。末次注射后24 h处死大鼠,检测骨骼肌MDA 、IL-1β含量、Caspase-1活性、NLRP3和ASC蛋白表达。结果 PU+HS组与PU+S组比较,MDA 、IL-1β含量和Caspase-1活性均显著降低(分别为14.92±3.11 vs 27.40 ±4.42,1.13±0.25 vs 1.42±0.35和0.69±0.18 vs 1.05±0.19,P<0.05),NLRP3和ASC蛋白表达均显著降低(分别为122.29±19.96 vs 178.49±18.62,105.33±16.67 vs 129.49±18.77,P<0.01)。结论 富氢盐水可能通过抑制氧化应激下调NLRP3炎性反应小体活化水平,进而抑制压疮诱导深部骨骼肌的炎性反应。     

低氧训练对大鼠骨骼肌血红素氧合酶mRNA表达的影响

目的:探讨不同低氧训练模式对机体骨骼肌血红素合酶(HO-1)mRNA表达的影响。方法:选用6周龄SD雄性大鼠120只,经3周适应性训练和力竭实验筛选出90只,随机分成9组:常氧安静对照组、持续低氧安静组、间歇低氧安静组、低住低练组、高住高练组、高住低练组、低住高练组、高住高练后复氧训练组、高住低练后复氧训练组。采用常压低氧舱以13.6%的氧浓度(相当于海拔3500m的氧浓度)进行低氧训练,根据血乳酸-速度曲线确定大鼠常氧训练的强度为35m/min,低氧训练的强度为30m/min。低氧训练持续时间为6周,每周训练5天。第6周末最后一次运动后休息48h后处死、取材。采用实时荧光定量PCR技术测试大鼠骨骼肌HO-1mRNA表达。结果:与常氧安静对照组相比,低住低练组大鼠骨骼肌HO-1mRNA表达显著升高(P<0.05),高住高练组、低住高练组非常显著升高(P<0.01);高住低练组与低住低练组比较显著降低(P<0.05);高住高练后复氧训练组大鼠骨骼肌HO-1mRNA表达与高住高练组相比显著降低(P<0.01),基本回到常氧安静对照组水平。结论:高住高练和低住高练可提骨骼肌HO-1mRNA表达。     

缺血预处理对骨骼肌再灌流损伤的保护作用

目的：探讨缺血预处理对肢体骨骼肌缺血再灌流损伤的保护作用．方法：选择２４只家兔，随机等分为实验组和对照组．用气囊止血带阻断家兔后肢血流造成缺血再灌流损伤模型，测定缺血期肌糖原吸光度及再灌流期血清中肌酸磷酸激酶（ＣＰＫ）、谷草转氨酶（ＡＳＴ）和乳酸脱氢酶（ＬＤＨ）含量，电镜下观察骨骼肌结构变化．结果：缺血４小时，实验组肌糖原吸光度显著高于对照组（Ｐ＜０．０５）．再灌流１、２小时，实验组血清中ＣＰＫ、ＡＳＴ和ＬＤＨ含量显著低于对照组（Ｐ＜０．０５）．实验组线粒体空泡变性和肌原纤维溶解程度轻于对照组．结论：缺血预处理能减慢肌糖原分解代谢速度，对骨骼肌缺血再灌流损伤有明显的保护作用．     

低氧复合运动抑制低氧诱导的骨骼肌NLRP3炎性小体活化

目的:观察低氧复合运动是否能抑制低氧诱导的NLRP3炎性小体活化,并探讨Nrf2在其间的生物角色。方法:32只雄性SD大鼠随机分为常氧组(NC)、常氧运动组(NT)、低氧组(HC)和低氧复合运动组(HT),每组8只。低氧干预为常压低氧帐篷,11.3%氧浓度持续暴露4周。运动干预为跑台训练(5°,15 m/min),60 min/d,5 d/周,共4周。各组大鼠末次低氧后即刻处死,分离双侧股四头肌,单侧肌肉采用差速离心法提取线粒体,二氯荧光素法检测线粒体ROS生成速率,高效液相色谱法检测线粒体DNA中8-oxod G含量,ELISA法检测骨骼肌IL-1β含量,比色法检测骨骼肌Caspase-1活性,Western blot法检测骨骼肌NLRP3、ASC、Nrf2和NQO1蛋白表达。结果:HC组线粒体ROS生成速率和线粒体DNA中8-oxod G含量显著高于NC组(P<0.01),骨骼肌Caspase-1活性和IL-1β含量显著高于NC组(P<0.01),NLRP3和ASC蛋白表达显著高于NC组(P<0.01),Nrf2和NQO1蛋白表达显著低于NC组(P<0.05,P<0.01)。HT组线粒体ROS生成速率和线粒体DNA中8-oxod G含量显著低于HC组(P<0.01),骨骼肌Caspase-1活性和IL-1β含量显著低于HC组(P<0.05,P<0.01),NLRP3和ASC蛋白表达显著低于HC组(P<0.05,P<0.01),Nrf2和NQO1蛋白表达显著高于HC组(P<0.01)。结论:低氧复合运动可上调Nrf2表达,通过减少ROS产生和促进抗氧化酶表达,抑制低氧诱导的NLRP3炎性小体活化。     

跑台运动对高脂饮食喂养的肥胖小鼠比目鱼肌脂质沉积和血管内皮生长因子B表达的影响

目的:观察跑台运动对高脂饮食诱导的肥胖小鼠骨骼肌脂质沉积和血管内皮生长因子B(VEGFB)及其受体表达的影响。方法:32只5周龄健康雄性C57BL/6小鼠,随机分成对照组(n=8)和高脂喂养组(n=24),分别进行普通饲料和高脂饲料喂养,8周后筛选肥胖小鼠16只,随机分为高脂安静组和高脂运动组,每组各8只。高脂运动组跑台训练方案为:跑速25 m/min,每次60 min,每周5次,持续8周,对照组和高脂安静组不进行运动。小鼠处死前测定体重,小鼠比目鱼肌油红O染色观察脂质沉积,免疫组化法观察比目鱼肌血管内皮生长因子受体-1(VEGFR1)和辅受体Neuropilin-1(NRP1)的表达水平,Real-time PCR方法测定比目鱼肌VEGFB和受体VEGFR1、NRP1的mRNA表达,以及VEGFB上游调节因子PGC-1αmRNA表达。结果:与对照组相比,高脂饮食喂养小鼠体重显著增加(P<0.01),比目鱼肌中脂质沉积增加,VEGFB、VEGFR1、NRP1和PGC-1αmRNA表达无显著变化。与高脂安静组小鼠相比,高脂运动组小鼠体重显著降低(P<0.01),比目鱼肌中脂质沉积显著减少,VEGFR1 mRNA表达显著上升(P<0.05),但VEGFB、NRP1和PGC-1αmRNA表达无显著变化。结论:跑台运动对肥胖小鼠比目鱼肌VEG-FB的表达无显著作用,但显著上调其受体VEGFR1的表达,提示运动减轻骨骼肌脂质沉积的作用可能与运动增强比目鱼肌VEGFB/VEGFR1作用相关。     

低氧复合运动通过NO-ATF1通路上调大鼠骨骼肌线粒体解偶联蛋白3表达**◆

背景：低氧复合运动可上调解偶联蛋白3的表达,提高骨骼肌线粒体对低氧的抵抗力,但其生物学效应及作用机制尚不清楚。 目的：观察单纯低氧及低氧复合运动对骨骼肌线粒体力能学及解偶联蛋白3表达的影响,并探讨NO-ATF1信号通路在其中的生物学效应。 方法：将60只SD大鼠随机分成常氧对照组、单纯低氧组、低氧复合运动训练组、低氧+ L-NAME组和低氧复合运动训 练+L-NAME组。低氧干预为常压低氧帐篷,模拟11.3%的氧体积分数;运动干预为低氧帐篷内跑台训练;L-NAME干预为饮用水中添加一氧化氮合酶抑制剂左旋硝基精氨酸甲酯。各种干预持续4周,硝酸还原酶法测定骨骼肌一氧化氮含量,荧光素酶发光法检测线粒体ATP合成活力,二氯荧光素法检测线粒体过氧化氢生成速率,实时荧光定量PCR法检测骨骼肌激活转录因子1和解偶联蛋白3 mRNA的表达,Western blot法检测骨骼肌磷酸化激活转录因子1和线粒体解偶联蛋白3蛋白的表达。 结果与结论：低氧复合运动显著上调骨骼肌解偶联蛋白3的表达及线粒体ATP的合成活力,抑制线粒体过氧化氢的产生,同时增加骨骼肌一氧化氮含量及激活转录因子1磷酸化水平,左旋硝基精氨酸甲酯抑制了低氧复合运动对线粒体的保护效应。说明低氧复合运动可通过NO-ATF1途径上调解偶联蛋白3的表达提高骨骼肌线粒体对低氧的抵抗力。 关键词：低氧复合运动;线粒体;一氧化氮;激活转录因子1;解偶联蛋白3;骨骼肌     

失神经支配的骨骼肌萎缩与防治

背景：随着当今医学的发展,失神经支配骨骼肌萎缩的防治已取得了显著的进步,但临床疗效仍不十分满意。 目的：对失神经支配骨骼肌萎缩防治方法的研究现状作一总结,试图寻找更为有效的失神经支配骨骼肌萎缩防治方法。 方法：以denervation,muscle atrophy,treatment为检索词,检索Medline数据库(1998-01/2008-01)。以失神经,肌萎缩,治疗为检索词,检索中国期刊全文数据库(1998-01/2008-01)、万方数据库(1998-01/2008-01)和《中国临床康复》杂志(1998-01/2008-01)。文献检索语种限制为英文和中文。以肌肉的耐力及收缩力、失神经的肌湿重和骨骼肌的修复情况为评价指标。纳入研究失神经支配骨骼肌萎缩的显微外科手术方法、物理疗法、生物和化学疗法、基因疗法。排除上述方法之外失神经支配骨骼肌萎缩的其他疗法。 结果与结论：周围神经损伤后,骨骼肌失神经支配将不可避免的发生萎缩。因此,探索失神经支配骨骼肌萎缩的防治方法,吸引了国内外许多学者的兴趣,必将成为21世纪周围神经领域内的重要任务和研究热点。显微外科手术、物理疗法、生物和化学疗法、基因疗法等都是失神经支配骨骼肌萎缩有效的防治手段。目前,该领域的研究已经呈现多角度、多方面的趋势。失神经肌萎缩的防治方面已经有了针对性的措施,但在改善微循环、防止细胞凋亡、抑制胶原过度生长以及如何应用基因治疗的方法在基因水平改变生肌调节因子的表达等方面,还有大量工作需要进行。随着组织工程学、细胞培养学、分子生物学、基因工程等方面的不断发展,防治失神经肌萎缩必定会有新的突破。     

青白散对慢性软组织损伤模型大鼠骨骼肌一氧化氮合酶系统和一氧化氮的影响*☆

背景：对慢性软组织损伤后一氧化氮合酶系统和一氧化氮的研究目前较少。 目的：观察青白散对大鼠慢性软组织损伤模型骨骼肌中一氧化氮合酶系统和一氧化氮的影响。 方法：雄性 SD 大鼠随机分为对照组、模型组、氨基胍组、青白散组。后3组采用机械损伤法制备慢性骨骼肌损伤动物模型,分别予以生理盐水 10 mL/kg,0.10 g/kg氨基胍,0.54 g/kg青白散,1次/d,连续 14 d。于给药后1,2,3周,分别检测大鼠肌组织一氧化氮含量、总一氧化氮合酶和诱导型一氧化氮合酶的活性。 结果与结论：骨骼肌损伤修复过程中,模型组大鼠骨骼肌中一氧化氮含量、总一氧化氮合酶和诱导型一氧化氮合酶的活性较对照组显著增高;而青白散组和氨基胍组大鼠骨骼肌中一氧化氮含量、总一氧化氮合酶和诱导型一氧化氮合酶的活性均较模型组显著降低。说明青白散可能通过阻抑诱导型一氧化氮合酶诱导过量一氧化氮的产生,为慢性软组织损伤的修复创造了有利条件。