自噬途径在低氧暴露诱导骨骼肌萎缩中的调节作用机制
付鹏宇1,2 贾杰2 朱镕鑫3 于加倍4 邹北阳2 龚丽景2,5*
(1西北工业大学体育部, 西安 710072; 2北京体育大学中国运动与健康研究院, 北京 100084; 3上海体育科学研究所(上海市反兴奋剂中心), 上海 200030; 4北京市体育科学研究所, 北京 100075; 5运动与体质健康教育部重点实验室, 北京 100084)
摘要 :
该研究拟通过在体和离体实验观察低氧暴露诱导肌萎缩现象, 并探究其作用机制是否与自噬途径有关。SD大鼠进行低氧(氧浓度为12.4%)暴露干预。4周后, 测量体质量、瘦体质量、体成分、趾长伸肌(EDL)湿重, 观察肌纤维形态, 计算肌纤维横截面积(FCSA), PCR芯片分析自噬差异表达基因功能。在低氧环境下使用自噬抑制剂3-MA干预L6肌管细胞, 检测自噬关键蛋白选择性自噬接头蛋白(p62)、肌球蛋白样BCL2结合蛋白1(Beclin1)、微管蛋白轻链3(LC3)的表达, 统计肌管直径, 检测肌萎缩相关蛋白肌球蛋白重链(Myosin)、肌肉特异性环指蛋白1(MuRF1)和肌萎缩F-box蛋白(Atrogin1)的表达。结果显示, 大鼠低氧后, 体质量、瘦体质量及其百分含量、EDL湿重及其百分含量、FCSA显著降低(P<0.05, P<0.01); 低氧后EDL中自噬差异基因表达以上调为主, 功能主要富集于自噬囊泡形成等过程; L6肌管细胞在低氧暴露下, 自噬关键蛋白表达增加, 肌萎缩相关蛋白表达增加, 肌管直径减小, 而在低氧条件下使用抑制剂3-MA, 可抑制自噬, 缓解肌管萎缩(P<0.05)。结果表明, 低氧暴露可通过提高自噬水平导致肌萎缩的发生, 自噬前期的激活在其中发挥重要作用。
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