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低氧暴露所致大鼠骨骼肌萎縮的蛋白轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)機(jī)制

2019-09-03 03:30:06付鵬宇胡揚(yáng)李燕春于加倍朱镕鑫賈杰龔麗景
關(guān)鍵詞:攝食骨骼肌低氧

付鵬宇,胡揚(yáng),李燕春,于加倍,朱镕鑫,3,賈杰,龔麗景*

(1. 北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院,北京 100084; 2. 北京體育大學(xué)中國(guó)運(yùn)動(dòng)與健康研究院,北京 100084;3. 上海體育科學(xué)研究所,上海 200030)

高原是指海拔超過2400 m的環(huán)境[1]。急進(jìn)高原會(huì)給機(jī)體的生理和代謝系統(tǒng)帶來多種不利影響,骨骼肌萎縮就是其中之一[2]。高原低氧暴露可造成運(yùn)動(dòng)員肌肉力量和耐力丟失,影響高原訓(xùn)練效果。低氧所致的肌萎縮還表現(xiàn)出快慢肌的差異,不同類型的骨骼肌可能對(duì)低氧刺激產(chǎn)生不同的應(yīng)答,從而影響運(yùn)動(dòng)員相應(yīng)運(yùn)動(dòng)素質(zhì)的發(fā)揮;隨著高原旅游的興起,世居平原者進(jìn)入高原可能會(huì)發(fā)生的肌肉丟失和肌力下降,從而影響其體力活動(dòng)和健康狀態(tài)[3]。低氧下機(jī)體組織器官會(huì)發(fā)生功能改變或釋放出各種調(diào)節(jié)因子以直接和/或間接調(diào)控骨骼肌質(zhì)量。低氧環(huán)境下食欲和消化吸收能力會(huì)受到抑制,使能量攝入不足,導(dǎo)致機(jī)體處于負(fù)能量平衡狀態(tài),誘發(fā)骨骼肌蛋白代謝失衡,影響肌肉質(zhì)量的維持[4]。相反觀點(diǎn)認(rèn)為低氧誘導(dǎo)的肌萎縮與攝食行為無關(guān),營(yíng)養(yǎng)良好情況下的低氧暴露仍會(huì)使肌肉質(zhì)量無法維持,可能與低氧特異性因素對(duì)骨骼肌蛋白轉(zhuǎn)化(蛋白合成和分解間的動(dòng)態(tài)平衡)的改變有關(guān)[5]。

低氧下骨骼肌蛋白的轉(zhuǎn)化過程由多基因協(xié)同發(fā)揮作用[6]。其中低氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF1α)是關(guān)鍵的低氧調(diào)節(jié)因子,參與調(diào)控低氧應(yīng)激下蛋白質(zhì)代謝;絲氨酸/蘇氨酸激酶(RAC-alpha serine/threonine-protein kinase,Akt),又稱作蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt),是蛋白合成和分解的中樞因子,磷酸化后有活性[7];哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶向基因(mammalian target of rapamycin,mTOR)可整合細(xì)胞外多種信號(hào)刺激,影響基因轉(zhuǎn)錄及蛋白質(zhì)合成[8]。其下游的真核翻譯起始因子4E結(jié)合蛋白1(eukaryotic translation initiation factor 4E (eIF4E)-binding protein 1,4EBP1)和核糖體蛋白S6激酶β-1(ribosomal protein S6 kinase beta-1,P70S6K1/S6K1)參與蛋白合成的調(diào)控[9];叉頭框蛋白O1(forkhead box O1,F(xiàn)oxO1)是調(diào)控蛋白分解兩條重要通路的關(guān)鍵基因,包括泛素蛋白酶途徑(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)和自噬溶酶體途徑(autophagy-lysosome pathway,ALP),其中肌萎縮F-box 1(muscle atrophy F-box 1,F(xiàn)bx32/atrogin1)和肌肉特異性環(huán)指蛋白1(muscle-specific ring finger 1,MuRF1)是UPP的重要基因[10];微管相關(guān)蛋白3(microtubule associated protein light chain 3,Map1lc3/LC3)和B細(xì)胞淋巴瘤-2相互作用蛋白1(B-cell lymphoma-2 interacting protein 1,Beclin1)是ALP的重要基因[11]。

目前,關(guān)于低氧暴露所致肌萎縮的發(fā)生機(jī)制和肌肉類型的選擇性尚不清楚,是否與低氧下攝食量減少有關(guān)還存在爭(zhēng)議。低氧暴露與攝食量不足所致的半饑餓狀態(tài)下骨骼肌蛋白轉(zhuǎn)化的差異還有待于進(jìn)一步的探究。因此,本研究中通過低氧暴露和常氧配對(duì)低氧攝食干預(yù)大鼠后,對(duì)比不同類型骨骼肌蛋白轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)的差異,以探明低氧暴露誘導(dǎo)骨骼肌萎縮發(fā)生的可能機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

21只SPF級(jí)雄性SD大鼠,8周齡,體重約為230 g,購(gòu)于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司【SCXK(京)2015-0004】。飼養(yǎng)于北京體育大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室【SYXK(京)2016-0034】。 飼養(yǎng)期間各組大鼠自由飲水,飼喂普通維持飼料由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心【SCXK(軍)2012-0004】提供。飼養(yǎng)環(huán)境:晝夜各半循環(huán)照明,濕度恒定,溫度控制在22~25℃。所有操作均符合北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)倫理學(xué)要求(審批號(hào):IACUC 2017009 A)。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

Anti-HIF1α(Novusbio,NB100-479),Anti-pan-Akt(Abcam,ab8805),Anti-pSer473-Akt(Cell Signaling,4060),Anti-mTOR(Abcam,ab2732),Anti-4EBP1(Abcam,ab2606),Anti-p70S6K1(Abcam,ab32529),Anti-FoxO1(Abcam,ab52857),Anti-pSer256-FoxO1(Abcam,ab131339),Anti-atrogin1/Fbx32(Abcam,ab74023),Anti-MuRF1(Abcam,ab172479),Anti-LC3B(Novusbio,NB100-2220),Anti-beclin1(Abcam,ab207612)。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

雙能X射線骨密度儀(dual energy X-ray absorptiometer,DEXA;Lunar Idxa,美國(guó)),天平(Sartorius,美國(guó)),正置光學(xué)顯微鏡(尼康,Nikon Eclipse E100,日本),電泳槽和干轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)(Life Technologies,美國(guó)),近紅外光譜檢測(cè)系統(tǒng)(LI-COR,美國(guó))。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物分組及實(shí)驗(yàn)干預(yù)

大鼠隨機(jī)分為3組:①常氧正常飲食組(C組):常氧環(huán)境中自由飲食;②低氧正常飲食組(H組):置于氧濃度為12.4%的低氧房中(模擬海拔4000 m高度),自由飲食;③常氧配對(duì)飲食組(P組):常氧環(huán)境中,控制其攝食量與H組配對(duì)(H組前一天的攝食量,即為P組當(dāng)天的投食量)。每組7只。

1.2.2 形態(tài)指標(biāo)測(cè)試及取材

記錄各組大鼠的攝食量和體重。4周后, DEXA)掃描大鼠體成分(包括肌肉和脂肪總量);麻醉后取兩側(cè)比目魚肌(soleus,SOL)和趾長(zhǎng)伸肌(extensor digitorum longus,EDL),稱量濕重。一側(cè)肌肉投入多聚甲醛固定液中固定,另一側(cè)肌肉置于-80℃保存,用于蛋白含量的測(cè)試。

1.2.3 HE染色觀察肌纖維形態(tài)及肌纖維橫截面積(muscle fiber cross-sectional area,F(xiàn)CSA)的計(jì)算

骨骼肌組織在多聚甲醛中固定24 h后,修剪為約5 mm3的組織塊,石蠟包埋切片,HE染色,封片后,10×40倍鏡下拍照,用Image J軟件分析計(jì)算FCSA。

1.2.4 Western Blot(WB)測(cè)試骨骼肌蛋白含量

分別提取各肌肉蛋白后,BCA法測(cè)定蛋白濃度,調(diào)整上樣量為20 μg。使用梯度膠電泳分離蛋白,轉(zhuǎn)至NC膜,封閉液封閉1 h,4℃孵育一抗過夜,洗去未結(jié)合的一抗,室溫孵育二抗1 h,洗去未結(jié)合的二抗,近紅外光譜檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)條帶信號(hào)值,Image Studio軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行相對(duì)定量分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 大鼠體重變化

大鼠初始體重?zé)o明顯差異,從第2周時(shí),H組體重較C組均顯著下降(P< 0.05),P組與C組差別不大;干預(yù)3周、4周時(shí),H組較C組和P組均顯著下降(P< 0.05),P組較C組差異無顯著性(圖1)。

注:干預(yù)2,3,4周后,H組體重與C組相比差異具有顯著性,*P < 0.05。 干預(yù)3,4周后,H組體重與P組相比差異具有顯著性,#P < 0.05。圖1 體重變化Note. After 2, 3, and 4 weeks of intervention, the difference in body weight between the groups H and C was significant,*P < 0.05. After 3 and 4 weeks of intervention, the difference in body weight between the groups H and P was significant,#P < 0.05.Figure 1 Changes in body weight of the rats

2.2 大鼠攝食量變化

干預(yù)期前2周,H組大鼠(P組同)日平均攝食量較C組顯著下降(P< 0.05),干預(yù)期后2周,H組和C組間差異無顯著性(圖2)。

注:干預(yù)1,2周時(shí),H組與C組相比具有顯著性差異,*P< 0.05。圖2 攝食量變化Note. At 1 and 2 weeks of intervention, there was a significant difference between the groups H and C, *P< 0.05.Figure 2 Changes in food intake of the rats

2.3 干預(yù)后大鼠體質(zhì)量、肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量

4周干預(yù)后,H組大鼠體質(zhì)量和肌肉總量較C組和P組顯著性降低(P< 0.05),P組與C組間無差異;各組間脂肪量差異無顯著性(圖3)。

注:H組與C組相比,*P< 0.05。 H組與P組相比,#P < 0.05。圖3 干預(yù)后大鼠體重、肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量的變化Note. Compared between the groups H and C,*P< 0.05. Compared between the groups H and P,#P < 0.05.Figure 3 Changes in body weight, muscle mass and fat mass of the rats after intervention

2.4 干預(yù)后大鼠骨骼肌濕重

H組SOL和EDL濕重較C組顯著下降(P< 0.05),P組各肌肉濕重與C組接近(圖4)。

2.5 干預(yù)后大鼠FCSA

各組SOL的FCSA沒有顯著性差異;H組EDL的FCSA較C組顯著下降(P< 0.05),H組EDL的FCSA較P組顯著下降(P< 0.05)(圖5)。

2.6 干預(yù)后大鼠骨骼肌HIF1α蛋白含量

H組大鼠EDL中HIF1α蛋白含量較C組顯著增加(P< 0.05),P組與C組間無顯著性差異;SOL各組間HIF1α蛋白含量無顯著差異(圖6)。

2.7 干預(yù)后大鼠骨骼肌p-Akt和Akt蛋白含量及兩者比值

H組大鼠SOL和EDL中p-Akt蛋白含量較C組顯著下降,P組EDL中p-Akt蛋白含量較C組顯著下降(P< 0.05)(圖7A,B);Akt蛋白含量各組間無顯著性差異(圖7A,C);H組和P組SOL中p-Akt/Akt顯著低于C組(P< 0.05),而EDL中兩者比值較C組無明顯變化(圖7D)。

2.8 干預(yù)后大鼠蛋白合成相關(guān)基因(mTOR、4EBP1、p70S6K1)蛋白含量

H組大鼠EDL中mTOR蛋白含量較C組顯著下降(P< 0.05),P組較C組無顯著差異(圖8A,B);H組大鼠EDL中4EBP1蛋白含量較C組顯著下降(P< 0.05)(圖8C,D),兩肌肉中各組間p70S6K1蛋白含量無顯著差異(圖8C,E)。

2.9 干預(yù)后大鼠蛋白分解相關(guān)基因(FoxO1、p-FoxO1、UPP和ALP基因)蛋白含量

P組SOL中p-FoxO1蛋白含量顯著高于C組(P< 0.05)(圖9A,B);兩肌肉中各組間FoxO1含量無顯著差異(圖9A,C);兩肌肉中各組間p-FoxO1/FoxO1比值間無顯著差異(圖9D)。

2.9.1 UPP相關(guān)基因(atrogin1、MuRF1)蛋白含量

H組大鼠EDL中atrogin1蛋白含量較C組顯著上升(P< 0.05),P組與C組間無顯著差異(圖10A,B);H組兩肌肉中MuRF1蛋白含量顯著高于C組,P組SOL中MuRF1蛋白含量顯著高于C組(P< 0.05)(圖10A,C)。

注:A. 各組大鼠SOL和EDL圖片。 B. H組與C組相比,*P < 0.05。圖4 干預(yù)后大鼠骨骼肌濕重Note. A. Images of SOL and EDL muscles of the rats in each group. B. Compared between the groups H and C,*P < 0.05.Figure 4 Wet weight of skeletal muscle in the rats after intervention

注:A. 肌纖維的組織學(xué)結(jié)構(gòu)(HE染色,×400, 標(biāo)尺=50 μm)。 B. H組與C組相比,#P < 0.05;H組與P組相比,#P < 0.05。圖5 肌纖維形態(tài)與FCSANote. A. Histological structure of muscle fibers (×400, HE staining. Bar=50 μm). B. Compared between the groups H and C,*P < 0.05. Compared between the groups H and P,#P < 0.05.Figure 5 Muscle fiber morphology and muscle fiber cross-sectional area of the rats

注:A. HIF1α的WB結(jié)果。B. H組與C組相比,*P< 0.05。圖6 HIF1α蛋白條帶(A)和相對(duì)含量(B)Note. A. Western Blot of HIF1α. B. Compared between the groups H and C,*P< 0.05.Figure 6 HIF1α protein bands (A) and relative content (B) of skeletal muscles of the rats

注:A. p-Akt和Akt的WB結(jié)果。 B&C&D. H組與C組相比,*P< 0.05。圖7 p-Akt和Akt蛋白條帶(A)和相對(duì)含量(B&C)以及兩者比值(D)Note. A. Western Blot results of p-Akt. B, C and D. Compared between the groups H and C,*P< 0.05.Figure 7 Protein bands (A), relative content (B, C) and p-Akt/Akt (D) ratio of the rat skeletal muscles

注:A&C. mTOR、4EBP1和p70SK61的WB結(jié)果。 B&D&E. H組與C組相比,*P< 0.05。圖8 mTOR、4EBP1和p70SK61蛋白條帶(A&C)和相對(duì)含量(B&D&E)Note. A&C. Western Blot. Protein bands of mTOR, 4EBP1 and p70SK61. B, D and E. Compared between the groups H and C,*P< 0.05.Figure 8 Protein bands (A&C) and relative content of mTOR, 4EBP1 and p70SK61 (B&D&E) in skeletal muscles of the rats

注:A. p-FoxO1和FoxO1的WB結(jié)果。 B&C&D. H組與C組相比,*P< 0.05。圖9 p-FoxO1和FoxO1蛋白條帶(A)和相對(duì)含量(B&C)及兩者比值(D)Note. A. Western Blot analysis of p-FoxO1 and FoxO1. B, C and D. Compared between the groups H and C,*P< 0.05.Figure 9 Protein bands (A), relative contents (B, C) and p-FoxO1/FoxO1 ratio (D) in skeletal muscles of the rats

注:A. atrogin1和MuRF1的WB結(jié)果;B&C. H組與C組相比,*P<0.05。圖10 atrogin1和MuRF1蛋白條帶(A)和相對(duì)含量(B&C)Note. A. Western Blot results of atrogin1 and MuRF1. B, C. Compared between the groups H and C,*P< 0.05.Figure 10 Protein bands (A) and relative content of atrogin 1and MuRF1(B, C) of the rat skeletal muscles

2.9.2 ALP相關(guān)基因(LC3、beclin1)蛋白含量

H組大鼠EDL中LC3Ⅱ蛋白含量較C組顯著上升(P< 0.05)(圖11A,B);H組SOL中LC3Ⅰ蛋白含量較C組顯著上升(P< 0.05)(圖11A,C);H組EDL中LC3Ⅱ/Ⅰ比值較C組顯著上升(P< 0.05),P組與C組間無顯著差異(圖11D);H組EDL中beclin1蛋白含量較C組顯著上升(P< 0.05),P組與C組間無顯著差異(圖11A,E)。

注:A. LC3和beclin1的WB結(jié)果。B&C&D&E. H組與C組相比,*P< 0.05。圖11 LC3和beclin1蛋白條帶(A)和相對(duì)含量(B&C&D&E)Note. A. Western Blot results of LC3 and beclin1. B, C. Compared between the groups H and C,*P< 0.05.Figure 11 Protein bands (A), relative content and ratio of LC3 and beclin 1in skeletal muscles of the rats (B, C, D and E)

3 討論

世居平原者初上高原時(shí)常會(huì)出現(xiàn)骨骼肌質(zhì)量的丟失。本研究,發(fā)現(xiàn)大鼠暴露在模擬海拔4000 m的低氧環(huán)境中,體重、肌肉總量、肌肉濕重和FCSA均出現(xiàn)下降,證明低氧暴露確可誘導(dǎo)肌萎縮的發(fā)生。

3.1 低氧暴露下攝食量變化對(duì)骨骼肌質(zhì)量的調(diào)節(jié)作用

本研究觀察到大鼠攝食量在低氧暴露初期下降、后期恢復(fù)正常;P組體重隨著干預(yù)時(shí)間延長(zhǎng)逐漸接近C組,其肌肉質(zhì)量、濕重和FCSA與C組均差異不大,提示低氧所致肌萎縮可能并非因攝食量減少引起。低氧暴露初期體重和攝食量下降,可能原因是下丘腦、胃腸及脂肪組織中的胃促生長(zhǎng)素(ghrelin)、多肽YY激素(peptide YY,PYY)、胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)和瘦素(Leptin)等食欲調(diào)節(jié)激素的水平在低氧下發(fā)生改變[12],但隨時(shí)間延長(zhǎng),機(jī)體腸道通透性和葡萄糖攝取量不再發(fā)生改變,機(jī)體主觀食欲和攝食量逐漸回升,體重和肌肉質(zhì)量恢復(fù)至常氧水平[13]。

3.2 低氧暴露和半饑餓狀態(tài)下骨骼肌蛋白轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)的變化

低氧暴露下骨骼肌蛋白轉(zhuǎn)化效率提高是誘導(dǎo)肌萎縮發(fā)生的關(guān)鍵,表現(xiàn)為蛋白合成速率低于分解速率。HIF1α是轉(zhuǎn)錄調(diào)控的關(guān)鍵因子,參與低氧適應(yīng)性反應(yīng)過程,在骨骼肌蛋白的轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[14]。本研究H組EDL中HIF1α含量顯著增加,而P組較C組則無明顯變化。HIF1α的穩(wěn)定表達(dá)是其在低氧環(huán)境中發(fā)揮生理效應(yīng)的關(guān)鍵。HIF1α的靶基因碳酸酐酶9(carbonic anhydrase IX,Ca-9)僅在持續(xù)低氧暴露(21 d)后顯著增加,而常氧控食則不會(huì)誘導(dǎo)Ca-9的表達(dá)增加[15]。Akt是蛋白合成和分解的中樞調(diào)節(jié)因子。本研究中P組p-Akt/Akt比值較C組無明顯變化。Akt被磷酸化激活后,可進(jìn)一步激活mTOR及下游mTOR復(fù)合物1/2(mTOR complex 1/2,mTORC1/2),抑制結(jié)節(jié)性硬化復(fù)合物1和2(tuberous sclerosis complex 1/2,TSC1/2)表達(dá)以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成;p-Akt還可通過促進(jìn)FoxO1蛋白磷酸化而抑制蛋白質(zhì)分解。HIF1α可抑制Akt的表達(dá),急性低氧可降低Akt磷酸化水平,持續(xù)低氧會(huì)增加Akt總量,導(dǎo)致p-Akt/Akt下降[16]。

3.2.1 蛋白合成相關(guān)基因的變化

mTOR可調(diào)節(jié)下游4EBP1和p70SK61促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)合成。4EBP1激活后,與eIF4E分離;p70SK61在磷酸肌醇激酶1催化下活化,兩者共同促進(jìn)mRNA的翻譯[16]。本研究H組EDL中mTOR、4EBP1含量較C組顯著下降,P組相關(guān)蛋白水平無明顯變化。低氧可通過AMP依賴蛋白激酶(Adenosine 5′-monophosphate (AMP)-activated protein kinase,AMPK)進(jìn)一步激活TSC2,阻礙mTOR及其下游4EBP1和p70S6K1的表達(dá),抑制骨骼肌蛋白合成。有研究顯示,mTOR通路相關(guān)基因在低氧暴露4 d并未發(fā)生顯著變化,21 d后顯著降低,而半饑餓干預(yù)初期和末期,機(jī)體mTOR通路均未發(fā)生顯著變化[5]。

3.2.2 蛋白分解相關(guān)基因的變化

FoxO1作為調(diào)節(jié)骨骼肌質(zhì)量的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,可介導(dǎo)UPP和ALP以促進(jìn)骨骼肌蛋白分解。它受p-Akt調(diào)節(jié),p-FoxO1出核失活[17]。本研究P組p-FoxO1/FoxO1比值較C組無顯著差異。低氧通過抑制Akt活性而減少p-FoxO1,間接促進(jìn)蛋白分解相關(guān)基因表達(dá);同時(shí)直接增加FoxO1的表達(dá),促進(jìn)骨骼肌萎縮發(fā)生。E3泛素連接酶atrogin1和MuRF1—骨骼肌蛋白分解途徑中重要的限速酶,其表達(dá)的增加可作為UPP激活的標(biāo)志,受FoxO1調(diào)控;LC3和beclin1表達(dá)增加是溶酶體蛋白被激活的標(biāo)志。其中LC3是自噬體形成階段的標(biāo)志,經(jīng)剪切修飾變成胞質(zhì)蛋白LC3-I,LC3-Ⅰ與磷脂酰乙醇胺(phosphatidyl ethanolamines,PE)共價(jià)結(jié)合形成LC3-Ⅱ,有助于自噬體雙層膜閉合,LC3-II/I常作為衡量自噬通量的關(guān)鍵指標(biāo);beclin1是自噬執(zhí)行者,調(diào)控自噬前體形成,引導(dǎo)部分自噬相關(guān)蛋白定位于自噬體膜。兩者表達(dá)受FoxO1正調(diào)控。本研究H組EDL中atrogin1、MuRF1、beclin1蛋白含量及LC3Ⅱ/Ⅰ比值顯著高于C組,而P組與C組間無顯著差異,這與其他研究類似。低氧不僅可通過調(diào)節(jié)FoxO1以促進(jìn)下游UPP和ALP相關(guān)蛋白表達(dá),也可直接作用于分解蛋白,如beclin1的啟動(dòng)子包含一個(gè)功能性低氧反應(yīng)元件(hypoxia response element,HRE),可在低氧狀態(tài)下直接促進(jìn)蛋白分解[18]。

3.3 低氧暴露誘導(dǎo)骨骼肌萎縮的肌肉類型差異

低氧所致肌萎縮常伴有肌肉類型差異。本研究中H組SOL和EDL濕重均出現(xiàn)顯著下降,但SOL的FCSA較C組未出現(xiàn)減少,提示低氧所致骨骼肌萎縮可能選擇性發(fā)生于快肌。不同類型骨骼肌可通過不同的途徑參與對(duì)慢性低氧暴露的適應(yīng)性改變。EDL對(duì)低氧的反應(yīng)主要表現(xiàn)在UPP和ALP相關(guān)基因的表達(dá)增加,而SOL則對(duì)低氧特異性因素的反應(yīng)較小,對(duì)攝食量減少較為敏感。本研究低氧下EDL中HIF1α、4EBP1、atrogin1、beclin1水平和LC3Ⅱ/Ⅰ比值顯著增加,而這些基因在SOL中則沒有顯著變化。研究認(rèn)為,atrogin1的表達(dá)增加可能是快肌對(duì)皮質(zhì)酮和糖皮質(zhì)激素受體信號(hào)的敏感性增加的結(jié)果,E3泛素連接酶表達(dá)的增加可能更多的依賴于低氧刺激,而非攝食量的變化;HIF1α靶基因beclin 1是bcl-2家族中的低氧誘導(dǎo)成員,低氧誘導(dǎo)的EDL中beclin1的增加獨(dú)立于攝食量的影響[19]。

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輕則攝食減慢,重則大量死魚!加州鱸養(yǎng)殖亞硝酸鹽超標(biāo),預(yù)防處理如何做好?
籠養(yǎng)灰胸竹雞入冬前日攝食量規(guī)律的研究
Wnt/β-catenin信號(hào)通路在低氧促進(jìn)hBMSCs體外增殖中的作用
8-羥鳥嘌呤可促進(jìn)小鼠骨骼肌成肌細(xì)胞的增殖和分化
骨骼肌細(xì)胞自噬介導(dǎo)的耐力運(yùn)動(dòng)應(yīng)激與適應(yīng)
骨骼肌缺血再灌注損傷的機(jī)制及防治進(jìn)展
攝食紫菜粉等4種單一餌料的蚤狀溞脂肪酸組成的比較
裸鼴鼠不同組織中低氧相關(guān)基因的表達(dá)
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