EIMD大鼠骨骼肌MyoD与时钟基因BMAL1时效性变化

作     者：黄增浩 

作者单位：成都体育学院 

学位级别：硕士

导师姓名：丁海丽

授予年度：2021年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100216[医学-运动医学] 10[医学] 

主      题：运动性骨骼肌损伤 时钟基因 BMAL1 MyoD 生物节律 

摘      要：目的:观察大鼠运动性骨骼肌损伤前后成肌调节因子MyoD和时钟基因BMAL1的免疫荧光共定位情况,并分析BMAL1与MyoD mRNA基因在不同时间的表达情况,探索两者间相互关系,以及BMAL1与MyoD在骨骼肌损伤后节律振荡的变化,由此为时钟基因参与调节运动性骨骼肌损伤及修复过程的作用机制提供新依据。方法:将208只8周龄雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为C组（空白组）和M组（运动组）,一次性大负荷离心运动造骨骼肌损伤模型后0h-72h,每6小时取材一次,共13个时刻（具体分组如下,C组:C0h-C72h;M组:M0h-M72h）。观察实验大鼠大体情况、透射电镜观察骨骼肌超微结构、ELISA检测实验大鼠血清CK-MM水平、免疫荧光观察BMAL1、MyoD共表达情况、实时荧光定量PCR检测骨骼肌BMAL1、MyoD基因表达。应用余弦分析软件circacompare（R package）获取拟合余弦曲线参数,采用graphpad prism 8.0统计软件对所得数据进行统计分析。结果:（1）一般情况观察:M组大鼠骨骼肌损伤造模后行动停滞,运动能力下降,呼吸急促,体温升高。（2）超微结构观察:造模后0h-72h骨骼肌超微结构均有不同程度的损伤:表现为肌原纤维、线粒体排列紊乱,线粒体肿胀。之后随时间至72h显示损伤有恢复趋势,趋近于C组。（3）CK-MM含量:M组血清CK-MM浓度在运动后即刻升高,之后随时间逐渐趋近于C组,在运动后0h、12h和24h,M组与C组相比显著升高,之后两组间无明显差异。（4）免疫荧光共定位观察:空白组与运动组在12h可明显观察到BMAL1和MyoD的共定位,于24h仍可观察到少量共定位标记,其他时间则无明显变化。（5）实时荧光定量PCR观察:在空白组中,BMAL1基因表达呈现出节律性表达,72h内共呈现3个完整节律周期,每一周期趋势均为先下降再上升状态;MyoD基因表达也呈现出节律性表达,72h内共呈现3个完整节律周期,每一周期趋势均为先下降、后上升再下降的状态。在运动组中,BMAL1基因在72h中表达失去节律性,于每一天分析时发现,第一天时节律呈现紊乱状态,第二天中节律已有恢复,第三天时表达趋势已与空白组相似;MyoD基因在运动组72h仍有节律性表达,于每一天分析时发现,第一天也呈现出紊乱状态,第二天中节律逐渐恢复,第三天时运动组节律与空白组无明显差异。结论:（1）在运动性骨骼肌损伤与修复中时钟基因BMAL1与成肌调节因子MyoD发生共定位。（2）正常状态下BMAL1与MyoD的基因表达呈现时效节律性振荡,大负荷运动后其表达均出现紊乱,且趋势相类似。（3）运动性骨骼肌损伤过程中MyoD基因节律性变化紊乱,可随时间恢复正常状态,其机制与BMAL1对MyoD的调节有关。