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一——有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌脂代谢相关蛋白的影响

目的:采用蛋白组学技术研究6周有氧跑台运动对胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)小鼠骨骼肌总体蛋白表达的影响,对比筛选差异表达蛋白,分析有氧运动改善小鼠IR的分子机理。方法:选用C57BL/6雄性小鼠80只,将其随机分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60),分别饲以基础和高脂饲料10周。鉴定高脂膳食组IR小鼠模型建立成功后,将40只成模的IR小鼠分为高脂饮食安静组(HC,n=20)和高脂饮食运动组(HE,n=20)。HE组进行6周、强度为75%VO2max的跑台运动。6周后检测各组小鼠空腹血清胰岛素水平(FIN)及口服葡萄糖耐量实验(OGTT);提取小鼠股四头肌总蛋白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)分析统计蛋白表达差异。结果:6周有氧跑台运动后,HE组小鼠血清FIN水平显著降低,OGTT曲线峰值出现时间点前移,且峰值下降,平台期消失。比较HC组与HE组小鼠骨骼肌蛋白表达图谱,以蛋白表达量变化大于1.5倍为显著性判定标准,共筛选出43个差异表达蛋白。排除21个为高丰度蛋白后,表达上调蛋白8个、下调蛋白14个。其中与脂代谢相关的蛋白包括脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(Adipocyte Fatty Acid Binding Protein,AFABP)和载脂蛋白A-I(Apolipoprotein A-I,ApoA-I)。有氧运动引起IR小鼠骨骼肌AFABP表达下降50%、ApoA-I表达上调2.62倍。与HC组相比,与骨骼肌能量代谢相关的蛋白电压依赖性阴离子通道1和2(Voltage-dependent Anion Channel,VDAC)表达分别下降58%和42%。结论:6周有氧运动能够显著改善IR小鼠症状,同时HE组小鼠骨骼肌脂代谢相关蛋白AFABP、ApoA-I和电压依赖性阴离子通道蛋白VDAC1、VDAC2表达受到显著影响。     

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。     

运动及限食对mTOR信号通路的影响及其与衰老关系的研究进展

<正>人口统计学研究显示,到2050年,全世界60岁以上人口数量将达到20亿,比2000年增长逾3倍[1]。老龄人口的增多使与衰老相关疾病的发病率随之增加,给社会经济和医疗等方面带来沉重负担,因此对衰老及其相关疾病的研究越来越为人们     

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.     

mTOR/S6K1信号通路研究进展

<正>哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of ra-pamycin,mTOR)是哺乳动物细胞内感受细胞外营养、能量水平以及生长因子等信号变化的一种丝/苏氨酸蛋白激酶。当细胞外环境发生变化时,mTOR通过激活下游效     

饮食限制诱导长寿相关基因与寿命的关系

数据显示,到2050年全球60岁以上人口总数将达20亿,比2000年增长逾3倍.老龄人口增多将导致衰老相关疾病,如心脑血管疾病、糖尿病、肿瘤、神经退行性变等发病人数增加,对国民经济和社会造成重大影响[1].虽然现代医学对上述衰老相关疾病的有效治疗能够延长患者的生命,但衰老相关疾病仍严重影响着老年人的生活质量.采用饮食热量限制(calorie restriction,CR)手段延长寿命的研究,自上世纪30年代开始就备受关注.     

长期高脂饮食对C57BL/6小鼠骨骼肌基因表达谱的影响

目的 运用基因芯片技术研究长期高脂饮食对C57BL/6小鼠骨骼肌基因表达谱的影响,探究长期高脂饮食导致小鼠肥胖、胰岛素抵抗(IR)和2型糖尿病(T2DM)的分子机制.方法 20只雄性4周龄C57 BL/6小鼠随机分为正常饮食组和高脂饮食组,各10只,分别饲以基础和高脂饲料.16周后,称量各组小鼠体重;测定血糖、空腹血清胰岛素(FINs)、高密度脂蛋白(HDL)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和游离脂肪酸(FFAs)水平;随后,每组随机选取4只小鼠处死,分离股四头肌,提取总RNA进行基因芯片分析.结果 高脂饮食组与正常饮食组相比,体重显著增加;FINs水平显著升高;HDL水平无显著性差异,而TC、TG和FFA水平均显著升高.采用基因芯片相关统计软件分析数据,结果发现正常饮食组与高脂饮食组相比,骨骼肌共出现590个差异表达基因.其中表达上调基因有321个,表达下调基因有269个.结论长期高脂饮食可以引起C57BL/6小鼠骨骼肌基因谱发生显著变化.     

运动健康管理２型糖尿病基层防治研究进展

摘要：运动疗法是２型糖尿病（Ｔ２ＤＭ）治疗的基石之一。目前,Ｔ２ＤＭ 运动疗法大多仅限于医生的口头指
导,标准不一、缺乏随访力度,患者对运动疗法的依从性差,达不到最佳效果,甚至造成诸多不良影响。
因此,为解决Ｔ２ＤＭ 患者在运动干预过程中存在的问题,增加运动疗法的可实施性和操作性,建立个性化
Ｔ２ＤＭ 运动健康管理档案的任务非常必要。本文针对目前糖尿病运动干预过程中存在的或潜在的问题,利
用健康管理和健康促进相关理论,为临床制定整体、有针对性的糖尿病运动处方提供理论参考,进而更好
地发挥运动疗法在促进糖尿病人群健康中的积极作用,使运动疗法更好地为提高糖尿病高危人群及糖尿病
患者的健康水平服务。
关键词：糖尿病,２ 型;运动;健康管理
中图分类号：Ｒ５８７．１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００９ ６６３９ （２０１６）１０ ０７７２ ０４     

高脂饮食诱导胰岛素抵抗小鼠骨骼肌胰岛素信号通路相关基因表达的变化

目的:利用基因芯片技术研究高脂饮食诱导的胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)小鼠骨骼肌细胞胰岛素信号通路相关基因的改变,分析其变化规律,为寻找治疗IR的潜在药物作用靶点提供理论依据。方法:选用雄性C57BL/6小鼠40只,随机分为正常饮食组(NC组)和高脂饮食组(HC组)。分别饲养16周后,采用口服糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT)检测小鼠葡萄糖耐量;ELISA检测空腹血清胰岛素值(fasting insulin,FIN)以确定胰岛素抵抗模型成功;后分离小鼠股四头肌,提取总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学分析。结果:16周高脂饮食喂养结束后,HC组小鼠体重较NC组增加25.33%(P<0.05),FIN值较NC组增加77.19%(P<0.05)。OGTT峰值出现的时间较NC组延迟,血糖值在30min后下降缓慢,且在180min血糖值仍高于基础水平。胰岛素信号通路的差异表达基因有11个。表达上调的基因有3个,表达下调的基因有8个,这些基因涉及糖代谢、脂代谢、信号转导及转录等生物学过程。结论:16周的高脂饮食可以诱发C57BL/6小鼠产生IR。HC组小鼠骨骼肌胰岛素信号相关基因发生差异表达,这些基因与IR密切相关。本研究为寻找治疗IR潜在的药物靶点提供理论依据。     

运动模拟药物治疗代谢相关疾病的研究进展

近年来全球因肥胖引发的各种慢性疾病已经呈现流行趋势,这一趋势不仅严重影响着大众健康,而且由于其预防和治疗方面的巨大花费也对全球经济造成影响。最新统计结果表明,全球肥胖人群占总人口的8%;体重超重者占