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运动诱导蛋白质磷酸化与乙酰化交互作用与能量代谢研究进展

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中国运动医学杂志 2022年第8期41卷 633-636页

作者：梁德欢牛燕媚天津医科大学医学技术学院康复医学系天津300070

蛋白质的结构和功能依赖于多样的翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs),包括磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化等。翻译后修饰交互(PTMs crosstalk)是指多个PTMs对同一蛋白或不同蛋白的共同作用,从而对蛋白质进行精确的调... 详细信息

蛋白质的结构和功能依赖于多样的翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs),包括磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化等。翻译后修饰交互(PTMs crosstalk)是指多个PTMs对同一蛋白或不同蛋白的共同作用,从而对蛋白质进行精确的调控。磷酸化和乙酰化是自然界内最常见的两种PTMs方式,两者之间的交互调控对能量代谢相关蛋白的功能具有重要意义,有助于维持细胞代谢稳态。运动干预可以诱导机体蛋白磷酸化和乙酰化改变,调节机体能量代谢平衡。本文对蛋白质磷酸化和乙酰化交互作用与能量代谢的关系进行综述,重点分析运动干预下蛋白乙酰化和磷酸化交互作用,为揭示运动防治代谢相关疾病的机制研究提供新的理论依据。

关键词：运动蛋白质乙酰化蛋白质磷酸化交互作用能量代谢

HDAC4在有氧联合抗阻运动改善Dex诱导肌萎缩过程中的机制研究

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HDAC4在有氧联合抗阻运动改善Dex诱导肌萎缩过程中的机制研究

mTOR/S6K1信号通路与胰岛素抵抗的关系及有氧运动对其影响的研究

2022年第七届广州运动与健康国际学术研讨会

作者：梁德欢牛燕媚天津医科大学医学技术学院康复医学系

研究目的:骨骼肌是人体的重要组成部分,约占体重的40%。然而,一些病理异常,如肥胖、药物、制动等,会导致肌肉质量丢失和力量下降,最终诱发肌肉萎缩,影响生活质量甚至生命健康。地塞米松(Dexamethasone,Dex)是临床上常用的一类糖皮质激... 详细信息

研究目的:骨骼肌是人体的重要组成部分,约占体重的40%。然而,一些病理异常,如肥胖、药物、制动等,会导致肌肉质量丢失和力量下降,最终诱发肌肉萎缩,影响生活质量甚至生命健康。地塞米松(Dexamethasone,Dex)是临床上常用的一类糖皮质激素药物,但是长期使用或过量使用Dex会诱发肌萎缩和骨质疏松。运动锻炼是临床上治疗肌萎缩的有效干预策略,但其具体的分子机制仍存在诸多疑问。组蛋白去乙酰化酶4(Histone deacetylase 4,HDAC4)在骨骼肌中广泛表达,且受运动调控,但运动是否通过抑制HDAC4来改善肌萎缩仍不清楚。本研究旨在探究有氧联合抗阻运动能否通过调节HDAC4来调节肌萎缩相关因子MuRF1和Atrogin1的表达,进而改善Dex诱导的肌萎缩,为运动改善肌萎缩提供理论依据。研究方法:选取8周龄雄性C57BL/6小鼠27只,随机分为正常安静组(Saline,n=8)和正常运动组(Saline+Exercise,n=5),地塞米松注射组分为地塞米松安静组(Dex,n=8)和地塞米松运动组(Dex+Exercise,n=6)。前两组注射生理盐水,后两组注射Dex(20mg/kg),连续注射两周。随后,运动组均采用6周有氧联合抗阻运动,两种运动间隔进行,每周5次。有氧运动为跑台运动,运动强度为75%VO2max,时长为60min/次,抗阻运动为负重爬梯,初始负载量为体重的50%,逐周递增25%,待增至体重的100%,此后每周负载量增加3g,直至运动干预结束。实验结束后处死小鼠,称取骨骼肌重量,选取腓肠肌进行HE染色。此外,诱导C2C12细胞分化为肌管,于分化第三天加入50μM Dex,48h后统计肌管直径和检测MuRF1和Atrogin1。在Dex诱导肌管萎缩的基础上,进一步加入HDAC4腺病毒和SiRNA-HDAC4,验证HDAC4过表达和抑制对肌管萎缩的作用。研究结果:相较于Saline组,Dex组小鼠肌肉质量、横截面积、力量均明显下降,肌萎缩相关因子MuRF1和Atrogin1表达增加,而运动可以显著逆转这一效应。在Dex诱导肌管萎缩模型中,通过MHC免疫荧光发现Dex可以显著诱导肌管直径下降,同时肌萎缩相关蛋白含量也增加,而过表达HDAC4会加剧这一效应,抑制HDAC4可以减缓肌管萎缩程度,提示HDAC4与肌萎缩密切相关。此外,在运动改善肌萎缩过程中,HDAC4磷酸化增加并出核,减少其在核内启动下游肌萎缩相关蛋白的表达。研究结论:有氧联合抗阻运动通过减少HDAC4核含量,进而抑制下游肌萎缩相关蛋白MuRF1和Atrogin-1的表达,最终改善Dex诱导的骨骼肌萎缩,提示HDAC4是治疗肌萎缩的潜在靶点。

关键词：地塞米松肌萎缩有氧联合抗阻运动 HDAC4

来源： cnki会议评论

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中国应用生理学杂志 2010年第4期26卷 399-403,523页

作者：牛燕媚苑红张宁傅力天津体育学院健康与运动科学系天津市运动生理与运动医学重点实验室天津300381 天津市基础医学研究中心天津300070 天津医科大学康复与运动医学系天津300070

目的:通过研究高脂饮食和有氧运动对胰岛素抵抗(IR)小鼠骨骼肌雷帕霉素靶蛋白/核糖体S6激酶1(mTOR/S6K1)通路的影响,试图为运动防治IR提供理论依据。方法:8周C57BL/6小鼠随机分为正常饮食组和高脂饮食组,每组各20只,高脂饮食组喂养8周... 详细信息

目的:通过研究高脂饮食和有氧运动对胰岛素抵抗(IR)小鼠骨骼肌雷帕霉素靶蛋白/核糖体S6激酶1(mTOR/S6K1)通路的影响,试图为运动防治IR提供理论依据。方法:8周C57BL/6小鼠随机分为正常饮食组和高脂饮食组,每组各20只,高脂饮食组喂养8周后建立IR模型。随后将正常饮食组再次随机分为正常饮食安静组(NC)和正常饮食运动组(NE);高脂饮食组也随机分为高脂饮食安静组(HC)和高脂饮食运动组(HE)。各运动组进行为期6周、75%VO2max强度跑台训练,每天1次,每次60min,每周5次。实验结束后采用OGTT检测葡萄糖耐量,组织学检测胰岛形态变化,ELISA法检测血清空腹胰岛素水平,Northern blot、Western blot检测骨骼肌中mTOR和S6K1 mRNA和蛋白及其磷酸化蛋白pS6K1-Thr389的表达。结果:与NC组相比,HC组小鼠体重、空腹血清胰岛素值和胰岛β细胞团面积百分比均呈显著增加,且OGTT曲线显示糖耐量明显受损,然而6周有氧运动后以上各指标呈显著性降低,葡萄糖耐量也得到明显改善;且骨骼肌中mTOR、S6K1、pS6K1-Thr389 mRNA和蛋白表达均明显降低。结论:mTOR/S6K1信号通路与高脂饮食诱导IR的发生密切相关,有氧运动明显增加了机体组织对胰岛素的敏感性,推测有氧运动可能通过抑制mTOR/S6K1信号通路,增加IR小鼠骨骼肌的能量代谢从而改善IR。

关键词：胰岛素抵抗有氧运动 mTOR S6K1 pS6K1-Thr389

环境因素与运动干预诱导表观遗传修饰改变与疾病易感性的关系

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中国运动医学杂志 2012年第9期31卷 844-848,822页

作者：刘素牛燕媚傅力天津医科大学康复与运动医学系天津300070

经济发展引起的生活方式改变已导致我国居民肥胖、胰岛素抵抗（Insulin Resistance，IR）和2型糖尿病（Type2 Diabetes．T2DM）等代谢性疾病发病率激增．成为影响我国人口健康和生活质量的主要危险因素之一。

关键词：表观遗传修饰疾病易感性环境因素预诱导运动胰岛素抵抗 2型糖尿病疾病发病率

DNA甲基化修饰与代谢相关疾病的关系及运动干预展望

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中国运动医学杂志 2012年第8期31卷 736-739页

作者：王巍牛燕媚傅力天津医科大学康复与运动医学系

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高．人们的饮食与生活习惯都发生了巨大的变化。伴随发生的是人群肥胖、高脂血症和2型糖尿病（T2DM）等代谢性疾病的发病率迅速上升且患病人群年轻化，严重威胁着人类的健康和生活质量。

关键词：代谢相关疾病 DNA甲基化运动干预修饰患病人群代谢性疾病 2型糖尿病生活习惯

蛋白质乙酰化修饰在运动改善胰岛素抵抗中的作用研究进展

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中国运动医学杂志 2021年第6期40卷 496-500页

作者：梁德欢牛燕媚天津医科大学医学技术学院康复医学系天津300070

规律运动能够调节能量代谢,提高组织器官对胰岛素的敏感性,可用于预防和治疗胰岛素抵抗(IR)和2型糖尿病。乙酰化是一种常见的蛋白质翻译后修饰(PTM),许多代谢性疾病均与机体细胞内蛋白乙酰化水平异常有关。在运动作用下,细胞内蛋白乙酰... 详细信息

规律运动能够调节能量代谢,提高组织器官对胰岛素的敏感性,可用于预防和治疗胰岛素抵抗(IR)和2型糖尿病。乙酰化是一种常见的蛋白质翻译后修饰(PTM),许多代谢性疾病均与机体细胞内蛋白乙酰化水平异常有关。在运动作用下,细胞内蛋白乙酰化水平发生改变,从而影响机体葡萄糖代谢稳态、线粒体功能以及胰岛素信号通路等,最终改善机体IR。尽管目前很多研究证实了运动、蛋白乙酰化和IR之间可能存在联系,然而目前关于蛋白乙酰化如何介导运动改善IR的详细机制尚不完全清楚。本文综述近些年有关蛋白质乙酰化修饰在运动改善机体IR中的作用研究进展,以期为运动防治代谢性疾病提供理论依据。

关键词：运动蛋白乙酰化胰岛素抵抗

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自噬——运动改善胰岛素抵抗的新机制

生理科学进展 2013年第3期44卷 237-240,F0003页

作者：刘效磊牛燕媚傅力天津医科大学康复与运动医学系基础医学院生理学系天津300070

胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)指正常剂量的胰岛素产生低于其正常生物学效应的一种状态,是肥胖、高脂血症和2型糖尿病(T2DM)等代谢性疾病共同的病理生理基础。有氧运动可显著增加机体能量物质代谢水平,目前已广泛应用于临床IR等代... 详细信息

胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)指正常剂量的胰岛素产生低于其正常生物学效应的一种状态,是肥胖、高脂血症和2型糖尿病(T2DM)等代谢性疾病共同的病理生理基础。有氧运动可显著增加机体能量物质代谢水平,目前已广泛应用于临床IR等代谢性疾病的预防和治疗。但对于有氧运动如何改善IR的分子机制目前尚不尽明了。最新研究表明,机体外周组织自噬的激活可能是介导运动改善IR的重要机制之一。本文将就细胞自噬的调控途径、自噬与IR的关系以及自噬在有氧运动改善IR过程中的作用机制研究进展三个方面展开论述,以期为相关领域的研究提供参考。

关键词：自噬胰岛素抵抗运动

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mTOR/S6K1信号通路研究进展

中国运动医学杂志 2010年第1期29卷 118-121页

作者：刘效磊牛燕媚傅力天津体育学院健康与运动科学系天津300381 天津医科大学康复与运动医学系天津300070

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通过激活下游效应蛋白$6K1（ribosomal protei... 详细信息

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通过激活下游效应蛋白$6K1（ribosomal protein S6 kinase，polypeptide1）参与调节细胞生长、分化增殖以及蛋白质合成等过程。S6K1的激活可以通过磷酸化S6核糖体蛋白，促进细胞增殖及蛋白质合成。

关键词：信号通路雷帕霉素靶蛋白苏氨酸蛋白激酶 protein 蛋白质合成哺乳动物核糖体蛋白细胞内

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白色脂肪棕色化——运动减肥的新靶点

中国运动医学杂志 2014年第8期33卷 826-829,840页

作者：张洁牛燕媚傅力天津医科大学生理学与病理生理学系天津300070 天津市第三中心医院内分泌科天津医科大学康复与运动医学系

肥胖及其引发的相关疾病已经成为威胁人类健康最重要的世界性公共卫生问题之一。国内外大量研究证实,肥胖的发生与机体能量摄入过多及能量消耗减少密切相关,当机体长期处于能量摄入大于消耗的一种能量平衡失调状况时,过多的能量将转化... 详细信息

肥胖及其引发的相关疾病已经成为威胁人类健康最重要的世界性公共卫生问题之一。国内外大量研究证实,肥胖的发生与机体能量摄入过多及能量消耗减少密切相关,当机体长期处于能量摄入大于消耗的一种能量平衡失调状况时,过多的能量将转化为甘油三酯（Triglyceride,TG）储存在脂肪组织而产生肥胖[1]。因此,通过提高机体能量代谢率以消耗过剩的脂肪组织治疗肥胖是一个切实可行的方法。

关键词：运动减肥白色脂肪新靶点公共卫生问题能量消耗能量摄入脂肪组织能量代谢率