异丙肾上腺素在C2C12细胞分化中的作用及机制

摘要 : 该研究主要探讨异丙肾上腺素(isoprenaline, ISO)在C2C12细胞分化与肌萎缩中的作用及可能的机制。在利用免疫组化分析C2C12细胞肾上腺素能受体表达特征的基础上, 以2%的马血清高糖培养基建立C2C12细胞分化的实验体系, 随后分别按单次或连续单次给予10–5 mol/L ISO后观察其分化差异; 接着再比较连续单次给予不同浓度的ISO(10–8 mol/L、10–7 mol/L、10–6 mol/L、10–5 mol/L)处理; 利用细胞免疫荧光化学和Western blot方法检测C2C12细胞分化后肌球蛋白重链(myosin heavy chain, MYH)的水平, 并定量分析分化后骨骼肌细胞的肌管细胞核融合数目; 同时, 利用Western blot检测C2C12细胞分化调节有关的肌细胞生成蛋白(myogenin, MyoG)、p-p38MAPK(phosphorylated p38-mitogen-activated protein kinase)及p-AKT(phosphorylated/protein kinase B)的水平变化。结果显示,C2C12细胞呈现出α-肾上腺素和β-肾上腺素能受体表达的特征。分化培养诱导下, C2C12细胞随着时间的延长, 分化成肌管的数量逐渐增多, 在第8 d达峰值。单次一次给予10–5 mol/L ISO没有连续单次给予ISO抑制C2C12细胞分化成骨骼肌细胞显著, 且连续单次给予ISO随着其浓度的增加, C2C12细胞分化为肌管细胞核融合数目逐渐减少并在ISO浓度为10–5 mol/L时最显著。与此同时, 随着连续单次给予不同浓度(10–8 mol/L、10–7 mol/L、10–6 mol /L、10–5 mol/L)的ISO, MYH和MyoG的表达水平呈现随着浓度增加而逐渐降低的特征, 而且p-p38MAPK及p-AKT的水平也呈连续单次给予ISO浓度增加而降低的趋势, 在ISO浓度为10–5 mol/L时降低最显著。该研究提示, 连续单次给予ISO显著抑制C2C12细胞分化为成熟骨骼肌细胞, 且与p-p38MAPK、p-AKT及MyoG水平的降低密切相关, 从而为交感神经长期过度兴奋所伴随的肌萎缩提供新的研究模型和治疗靶点。