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FKBP8在大负荷运动诱导大鼠骨骼肌线粒体自噬中的作用

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FKBP8在大负荷运动诱导大鼠骨骼肌线粒体自噬中的作用

第十二届全国体育科学大会

作者：马穰桂郭莹莹庄延延李伦宇靳松林丁海丽尚画雨成都体育学院

研究目的:目前研究成果表明,大负荷运动导致骨骼肌微损伤的病理机制与细胞自噬密切相关。自噬是关键的细胞降解过程,可选择性清除受损细胞器(线粒体)防止触发凋亡途径。目前已知介导线粒体自噬的受体蛋白包括PTEN诱导激酶1(PTEN-induced... 详细信息

研究目的:目前研究成果表明,大负荷运动导致骨骼肌微损伤的病理机制与细胞自噬密切相关。自噬是关键的细胞降解过程,可选择性清除受损细胞器(线粒体)防止触发凋亡途径。目前已知介导线粒体自噬的受体蛋白包括PTEN诱导激酶1(PTEN-induced putative kinase 1,PINK1)、Nix(BCL2/adenovirus E1B protein-interacting protein 3-like,BNIP3L)、BNIP3、FUNDC1(FUN14 domain containing 1)、Bcl-2样蛋白13、抗增殖蛋白等。最近研究发现一种线粒体外膜蛋白FKBP8/FKBP38亦是介导线粒体自噬的关键受体,并已成为哺乳动物细胞线粒体自噬的分子调控新靶点。研究发现FKBP8可通过特有的LIR氨基酸序列与自噬体标志蛋白微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)相结合,共同调控线粒体选择性自噬过程,且该作用不依赖于PINK1/Parkin(Parkinson protein 2)通路。鉴于其已明确的功能及调控信号,可能在运动诱导的骨骼肌线粒体自噬中发挥重要作用,但目前尚未见相关文献报道。本实验拟通过建立离心运动诱导的骨骼肌损伤动物模型,观察运动后不同时相下大鼠骨骼肌线粒体定量蛋白热休克蛋白60(heat shock protein 60,HSP60)以及线粒体FKBP8、自噬体膜标记物LC3的表达变化,探讨FKBP8在大负荷运动诱导大鼠骨骼肌线粒体自噬中的作用及其可能机制,为研究运动性骨骼肌损伤的发生机理提供理论依据。研究方法:8周龄健康雄性Spraque Dawley(SD)大鼠,随机分为安静对照组(Control,C,n=8)和大负荷运动组(Exericse,E,n=40)。C组大鼠自由活动,E组进行一次大负荷离心运动,并选取运动后即刻、运动后12h、运动后24h、运动后48h、运动后72h共5个时相作为测试点,每个时相各8只。采取一次持续性下坡跑,跑台坡度为-16°,速度为16m/min,运动时间为90 min。运动后按时相分批取材,分离双侧比目鱼肌。采用透射电镜观察大鼠骨骼肌线粒体超微结构与自噬体的形成变化,应用Westernblot方法检测大鼠比目鱼肌HSP60以及线粒体FKBP8、LC3的蛋白表达。研究结果:1.电镜结果显示,C组大鼠骨骼肌Z线整齐且分布均匀,肌膜下线粒体大小均一,膜结构完整,嵴饱满;E组大鼠在运动后即刻肌膜下线粒体大量积聚,自噬体较少,线粒体肿胀,嵴结构发散,早期自噬小泡包裹尚可识别的线粒体;运动后12h,Z线部分断裂,肌膜下线粒体大量聚集,出现大量不同阶段的自噬体,线粒体部分膜结构模糊,此时线粒体损伤程度最高;运动后24h,Z线变清晰,肌膜下线粒体数量减少,自噬体变少,膜结构较清晰;运动后48h,Z线清晰,两侧线粒体分布不均,但优于运动后12h,肌膜下线粒体再次积聚,自噬体较少,线粒体大小不一,部分膜结构破裂,后期自噬小泡包裹薄层状的结构;运动后72h,线粒体形态恢复,Z线清晰且排列整齐,线粒体分布均匀,肌膜下线粒体少量积聚,未观察到明显自噬体,线粒体恢复长线形结构,膜结构清晰,嵴饱满密集。*** blot结果显示,与C组大鼠相比,E组大鼠在一次大负荷运动后比目鱼肌线粒体FKBP8和LC3蛋白表达明显升高,HSP60蛋白表达显著下降。(1)运动后即刻FKBP8蛋白表达是C组的1.9倍,运动后12h仍显著高于C组(P运动后24h至72h蛋白表达略有降低,但仍高于C组水平;(2)与C组相比,线粒体LC3蛋白表达在运动后即刻和12h显著上调(P运动后12h,运动后24h至72h逐渐回落,运动后72h明显低于运动后即刻和12h水平(P运动后即刻HSP60蛋白表达略高于C组水平,但运动后12h表达下调,此时较C组差异具有显著性(P运动后72h明显高于运动后12h水平(P大负荷运动后大鼠骨骼肌自噬受体FKBP8和自噬体膜标记物LC3的蛋白表达明显上调,同时反映线粒体数量的线粒体基质蛋白HSP60表达显著下调,峰值均出现在运动后12h,且此时线粒体损伤最为严重,出现大量双层膜结构的自噬体。以上结果提示一次大负荷运动可诱导骨骼肌中FKBP8介导线粒体自噬的发生。后续研究可通过检测自噬相关蛋白FKBP8与LC3在线粒体中的共定位情况以及线粒体功能以进一步探索大负荷运动诱导骨骼肌线粒体自噬的具体机制及FKBP8在其中的作用。

关键词：大负荷运动骨骼肌线粒体自噬 FKBP8 微管相关蛋白1轻链3

白藜芦醇对长期大负荷运动大鼠心肌肌钙蛋白T的影响

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白藜芦醇对长期大负荷运动大鼠心肌肌钙蛋白T的影响

第十二届全国体育科学大会

作者：郭新苇王传军吉喆曹建民北京体育大学

研究目的:"运动是良医"这一理念越来越被大众所接受,以及相应世界卫生组织与国家积极锻炼的号召,使得越来越多人参与到大众健身中,尤其以马拉松为典型例子的健身项目。运动是一把双刃剑,对于大众,由于缺乏科学的健身指导,在参与像马拉... 详细信息

研究目的:"运动是良医"这一理念越来越被大众所接受,以及相应世界卫生组织与国家积极锻炼的号召,使得越来越多人参与到大众健身中,尤其以马拉松为典型例子的健身项目。运动是一把双刃剑,对于大众,由于缺乏科学的健身指导,在参与像马拉松这类高强度、长距离耐力运动,存在高风险的心脏骤停导致的猝死风险。在进行长时间大负荷运动时,心肌发生氧化应激,氧自由基增多,心率加快,血液灌注于运动器官,回心血量大幅度下降,血氧含量减少,运动时心肌耗氧量增加,缺血缺氧造成心肌损伤。心肌肌钙蛋白T(cTnT)是一种能在心肌细胞中特异性检测出的评定心肌损伤的标志物,属于心肌肌钙蛋白(cTn)的三个亚基之一,是一种作为评定心肌梗死的新兴指标。在心肌细胞损伤时,膜通透性改变,其从细胞内释放入血。且在心肌受损导致氧自由基增多的同时,作为心肌损伤标志物的cTnT同比增加,能灵敏的被检测出。白藜芦醇(Resveratrol,RSV)是一种多酚化合物,主要来源于葡萄。经文献报道,白藜芦醇具有抗氧化、抗炎作用,可提高NO含量,舒张血管,有效清除氧自由基,使体内SOD含量显著升高,提高抗氧化能力。RSV可以调控细胞凋亡的相关蛋白表达,抑制钙离子于胞浆中堆积的情况,减轻心肌收缩力不足。目前,马拉松比赛导致猝死事件频发,对于预防长时间大负荷运动带来的心肌损伤、减轻心脏缺血再灌注损伤的营养补剂较少,用于全民健身大众,以及竞技体育运动员身上是具有重要的现实意义。关于白藜芦醇是否可以作为长时间大负荷运动预防以及改善心肌损伤方面的补剂,尚未有详细的研究。因此,本实验通过检测长期大负荷大鼠的血清心肌肌钙蛋白T(cTnT)这一检测心肌损伤的特异性标志物的变化,探讨使用白藜芦醇这一营养补剂对心肌损伤的改善作用。研究方法:将34只8周龄雄性SD大鼠作为研究对象,随机分成安静组(C组,8只)、运动组(E组,8只)、安静组+白藜芦醇组(RC组,8只)、运动组+白藜芦醇组(RE组,10只)。大鼠于SPF级屏障环境下自由摄食饲养,在训练前5h,对大鼠进行称重,RC组和RE组大鼠,按每日50mg/kg剂量灌胃白藜芦醇(华中海威(北京)基因科技有限公司),C组与E组大鼠进行等体积的羧甲基纤维素钠(CMC-Na)灌胃。每日专人进行溶剂的浓度配比,以及灌胃操作,以减小实验误差。本实验以跑台试验进行运动性心肌损伤模型,RE组与E组进行递增负荷运动:初速度10m/min进行10min,缓慢加速至30m/min,持续此速度运动至力竭。运动终止标准:根据大鼠不能继续运动,四肢伏地,在声光电刺激下均不能继续运动为止。每周5天,进行长达4周的大负荷运动训练。最后一次运动结束后24h即刻麻醉取材,称重,按照0.25ml/100g体重,使用2%浓度戊巴比妥钠溶液进行腹腔注射麻醉。进行腹主动脉采血。将离心机转速调至12000 r/min,将其离心20min,取上清液存于4℃条件下待用。采用北京华英酶联免疫试剂盒测定血清cTnT含量。实验数据录入SPSS25.00软件进行处理,数据结果用均数±标准差表示,采用单因素方差分析,P大负荷运动会使大鼠心肌造成损伤,导致心肌损伤标志物cTnT的显著升高;2)提前服用白藜芦醇能有效显著的降低血清标志物cTnT的升高,从而减轻长期大负荷运动所导致的心肌损伤。

关键词：白藜芦醇大负荷运动心肌损伤心肌肌钙蛋白T

一次性大负荷运动后STAT3对大鼠骨骼肌线粒体功能的影响

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一次性大负荷运动后STAT3对大鼠骨骼肌线粒体功能的影响

第十一届全国体育科学大会

作者：陈圣菊李俊平王瑞元北京体育大学

研究目的:适宜强度的运动可对骨骼肌带来正面效应,而过度训练或力竭性大负荷运动则会对骨骼肌产生负面影响,影响骨骼肌机能。骨骼肌是机体代谢旺盛的器官之一,其中线粒体在骨骼肌功能的发挥中具有重要地位。在进行剧烈运动过程中,线粒... 详细信息

研究目的:适宜强度的运动可对骨骼肌带来正面效应,而过度训练或力竭性大负荷运动则会对骨骼肌产生负面影响,影响骨骼肌机能。骨骼肌是机体代谢旺盛的器官之一,其中线粒体在骨骼肌功能的发挥中具有重要地位。在进行剧烈运动过程中,线粒体活动加强,机体产生大量自由基,而线粒体呼吸链与氧自由基产生部位较近,易受攻击引起损伤,从而影响线粒体功能。信号转导和转录激活因子STAT3是肿瘤细胞中的关键调节因子,其丝氨酸727磷酸化定位于心肌、骨骼肌等细胞的线粒体内,与线粒体呼吸链活性及功能的完整性有关,并且其激活受机体活性氧水平的影响,在运动过程中可对线粒体的功能发挥保护作用。本实验拟通过观察一次大负荷运动后不同时相下大鼠骨骼肌中STAT3蛋白表达及转位变化,探讨p-STAT3在大负荷运动后骨骼肌线粒体中发挥的作用,为研究延迟性肌肉酸痛的发生与恢复提供实验理论依据。研究方法:48只成年雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为安静对照组(C,n=8)和运动组(E,n=48).其中,按照取材时间点的不同又将E组分为运动后即刻、6小时、12小时、24小时、48小时和72小时,共6组,每组各8只。E组大鼠在正式实验前进行为期3天的跑台适应性训练,具体方案为:第一天跑台坡度0°,速度16米/分,运动时间5分钟;第二天跑台坡度0°,速度16米/分,运动时间10分钟;第三天休息。适应性训练3天后开始正式实验。运动方案参照Armstrong离心运动模型,大鼠在动物跑台上进行持续性下坡跑,跑台坡度为-16°,速度为16米/分,运动时间为90分钟。使用透射电镜观察骨骼肌线粒体超微结构的变化,采用碧云天过氧化氢检测试剂盒检测线粒体过氧化氢含量的变化,Western Blotting检测骨骼肌中p-STAT3 ser727蛋白表达水平,并通过免疫荧光双染检测大鼠比目鱼肌p-STAT3 ser727与线粒体的共定位情况。研究结果:1)电镜结果显示,安静对照组大鼠骨骼肌线粒体均匀分布在Z线两侧,肌膜下存在少量聚集现象,线粒体形态完整、嵴结构清晰,多呈卵圆形或棒状;大负荷运动后即刻骨骼肌线粒体在肌膜下开始大量积聚,线粒体开始变大,发生肿胀,嵴结构开始模糊;运动后6小时线粒体的肌膜下聚集现象更加明显,线粒体持续变大,形态不完整,呈长条状,嵴结构模糊;运动后12小时线粒体分布更加不均,进一步肿胀、变圆,呈长粗条状或点状,部分线粒体嵴消失,此时线粒体损伤最为严重;运动后24小时,肌膜下线粒体数量开始减少,形态逐渐恢复,消失的嵴结构开始出现;运动后48小时,部分线粒体形状恢复,呈细长杆状或椭圆形,线粒体损伤减轻;运动后72小时线粒体形态基本恢复到正常水平。一次性大负荷运动可引起骨骼肌线粒体形态结构的改变,且在运动后12小时线粒体损伤最严重。2)大鼠比目鱼肌线粒体HO检测结果显示,安静状态下线粒体HO含量较低,在运动后即刻开始升高,运动后6小时HO水平继续升高,至运动后12小时达最高,随后开始下降,并持续降低至运动后72小时,但此时仍高于安静对照组。一次性大负荷运动后骨骼肌线粒体HO水平呈先升高后下降的趋势,且在运动后12小时水平最高。3)Western Blotting结果显示,安静状态下骨骼肌中p-STAT3 ser727蛋白水平较低,并且与安静对照组相比,大负荷运动后即刻骨骼肌p-STAT3 ser727蛋白水平升高,随后在运动后6小时蛋白水平降低并持续至运动后12小时,运动后48小时蛋白表达升高,随后逐渐降低,至运动后72小时基本恢复安静水平。一次性大负荷运动后骨骼肌p-STAT3 ser727蛋白表达呈先升高后降低,随后继续升高最后逐渐下降至安静水平,p-STAT3的这种变化可能与线粒体HO水平有关,即p-STAT3 ser727水平与HO浓度可能存在剂量依赖性。4)激光共聚焦显微镜扫描结果显示(p-STAT3阳性表达呈绿色荧光,线粒体、Cyp D阳性表达呈红色荧光,p-STAT3分别和线粒体发生共定位呈黄色),安静对照组中p-STAT3表达极少,且与线粒体、Cyp D未发生明显的共定位;运动组在大负荷运动后即刻开始至72小时,p-STAT3和线粒体以及Cyp D均出现不同程度的共定位情况:在运动后即刻黄色荧光增多,运动后6小时、12小时下降,而在运动后24小时又明显增多,在此之后的运动后48小时和72小时黄色荧光出现持续下降的趋势。一次性大负荷运动可能通过影响线粒体中p-STAT3 ser727的表达影响线粒体功能的完整性。研究结论:一次性大负荷运动可明显升高骨骼肌线粒体HO含量,提高骨骼肌中p-STAT3的蛋白表达水平,并促进p-STAT3向线粒体的转位。提示大负荷运动可能通过生成HO影响p-STAT3向线粒体的转位,线粒体中的p-STAT3蛋白可能通过与线粒体膜结构相关蛋

关键词：大负荷运动骨骼肌线粒体 STAT3

长时间大负荷运动对帆板运动员外周血白细胞的影响研究

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体育科技 2017年第4期38卷 29-30,32页

作者：吴学锋李永强李勇贵州凯里学院体育学院贵州凯里556011

运用测试法、数据处理法,对参加冬训期的19名青少年帆板队员两次长时间大负荷运动后白细胞计数以及淋巴细胞计数的生理性变化进行研究,并通过免疫指标的变化客观评价运动员训练后机能状态以防止过度训练的发生,分析帆船运动员外周血白... 详细信息

运用测试法、数据处理法,对参加冬训期的19名青少年帆板队员两次长时间大负荷运动后白细胞计数以及淋巴细胞计数的生理性变化进行研究,并通过免疫指标的变化客观评价运动员训练后机能状态以防止过度训练的发生,分析帆船运动员外周血白细胞的影响因素和指标,以便更好的服务于青少年运动训练,促进竞技运动成绩的提高。

关键词：大负荷运动外周血白细胞帆板运动员

复方丹参健力浓缩颗粒对大负荷运动训练小鼠免疫系统的影响

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华南国防医学杂志 2012年第1期26卷 1-4页

作者：陈引香陈建发李萍傅明谢奎龙吕应年解放军422中心医院普外科广东湛江524009 广东医学院广东天然药物研究与开发重点实验室

目的研究复方丹参健力浓缩颗粒对大负荷运动训练小鼠免疫系统影响及其药理作用。方法 60只昆明种小鼠随机分为5组,分别为安静对照组、大负荷运动对照组、低、中、高剂量(72 mg/kg、216 mg/kg、1030 mg/kg)复方丹参健力浓缩颗粒给药大负... 详细信息

目的研究复方丹参健力浓缩颗粒对大负荷运动训练小鼠免疫系统影响及其药理作用。方法 60只昆明种小鼠随机分为5组,分别为安静对照组、大负荷运动对照组、低、中、高剂量(72 mg/kg、216 mg/kg、1030 mg/kg)复方丹参健力浓缩颗粒给药大负荷运动组,灌胃给药4周后分别考察小鼠血象、巨噬细胞以及免疫指标的变化。结果和安静对照组相比,大负荷运动组小鼠白细胞、淋巴细胞、中性粒细胞数量下降,巨噬细胞的吞噬指数降低,巨噬细胞分泌因子一氧化氮(nitric oxide,NO)、白介素1β(interleukin-1β,IL-1β)减少,胸腺指数、脾脏指数降低,细胞内谷胱甘肽(gluta-thione,GSH)变化不明显。高剂量颗粒给药组能提高各种细胞数量,提高巨噬细胞的吞噬指数以及因子分泌,调高胸腺指数和脾脏指数。结论复方丹参健力浓缩颗粒能显著改善大负荷运动训练小鼠的免疫抑制状态。

关键词：丹参颗粒大负荷运动免疫抑制

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针刺对大负荷运动后大鼠血浆炎症因子的影响

针刺对大负荷运动后大鼠血浆炎症因子的影响

2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：白胜超尚画雨赵晓琴孙君志周越北京体育大学运动人体科学学院太原理工大学体育学院成都体育学院

目的:通过对一次大负荷运动后大鼠比目鱼肌进行针刺干预,观察比目鱼肌炎症细胞的浸润情况,检测血浆中IL-6、TNF-进的含量,探究一次大负荷运动后针刺促进骨骼肌修复过程中对血浆炎症因子的影响。方法:1 14只8周龄雄性Spraque-Dawley大鼠... 详细信息

目的:通过对一次大负荷运动后大鼠比目鱼肌进行针刺干预,观察比目鱼肌炎症细胞的浸润情况,检测血浆中IL-6、TNF-进的含量,探究一次大负荷运动后针刺促进骨骼肌修复过程中对血浆炎症因子的影响。方法:1 14只8周龄雄性Spraque-Dawley大鼠,随机分为空白对照组(C,n=6)、单纯运动组(E,n=36)、单纯针刺组(A,n=36)、运动针刺组(EA,n=36)。其中,E组、A组、EA组按照取材时间点不同又分为即刻、2h、24h、48h、72h、120h等6组,每组各6只。E组大鼠在跑台上进行持续性下坡跑,跑台坡度为-16在,速度为16 m/min,训练时间为90min。A组使用针灸针沿大鼠小腿三头肌的纵向,从远端进行斜刺,进针角度约30用,穿过小腿三头肌的肌腹,针刺大鼠比目鱼肌,留针2min。EA组的运动方案同E组,另在运动后即刻采用同A组一样的针刺方案。HE染色观察大鼠比目鱼肌损伤及炎性细胞的浸润情况;酶联免疫吸附法(ELASA)测定血浆中IL-6、TNF-浆的含量。结果:***染色结果显示,C组和A组肌纤维结构正常,E组和EA组各时相呈现不同程度的炎性细胞浸润,其中E组从运动后即刻至48h炎症细胞浸润逐渐增多,72h达到峰值后又减少;EA组于针刺后即刻至24h浸润开始增多,48h达到峰值,之后又下降。2.血浆IL-6的变化趋势为,A组各时相变化较小且差异无统计学意义(P>0.05);E组在运动后即刻开始上升,2h达到最高值,24h急剧下降,在48h继续下降,之后72h出现另一峰值,120h又下降;EA组在即刻至2h略有上升,24h下降,48h上升达到峰值后又再次下降。各组间比较发现,C组和A组间无显著性差异(P>0.05),而C组和E组、EA组组间均有极显著性差异(P0.05)。3.血浆TNF-0的变化趋势为,A组各时相变化较小且差异无统计学意义(P>0.05);E组在运动后即刻含量即达到最高值,2h至24h逐渐下降,在48h开始上升,72h出现另一峰值,120h又下降;EA组从针刺后即刻开始上升到2h达到最高值,24h下降,48h上升后72h、120h又出现下降。各组间比较发现,C组和A组间无显著性差异(P>0.05),C组和E组、EA组均有极显著性差异(P0.05)。结论:1.对正常机体给予单纯针刺处理不会诱发明显的炎性反应,而一次大负荷运动可导致骨骼肌和血浆中出现明显的炎症反应,运动后进行针刺干预对骨骼肌局部炎症产生作用而非全身,并可促使炎症因子的峰值提前出现。2.针刺促进骨骼肌修复过程中,从血浆炎症因子角度考虑可能不会对心血管产生损害,但心血管病人是否适合针刺治疗需进一步验证。

关键词：大负荷运动针刺 IL-6 TNF-α

一次大负荷运动对大鼠骨骼肌线粒体自噬流的影响

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一次大负荷运动对大鼠骨骼肌线粒体自噬流的影响

第十三届全国体育科学大会

作者：邓豪郑仕桥李梦雨张舵马穰桂尚画雨

研究目的:已有研究成果表明,离心运动诱导骨骼肌损伤的发生机制与细胞自噬密切相关。细胞自噬是一个动态的过程,目前将吞噬泡的形成、自噬体的形成、自噬溶酶体的形成及溶酶体降解内容物四个连续的过程称为自噬流,其中,溶酶体降解受损... 详细信息

研究目的:已有研究成果表明,离心运动诱导骨骼肌损伤的发生机制与细胞自噬密切相关。细胞自噬是一个动态的过程,目前将吞噬泡的形成、自噬体的形成、自噬溶酶体的形成及溶酶体降解内容物四个连续的过程称为自噬流,其中,溶酶体降解受损线粒体的整个过程被称为线粒体自噬流(mitophagy flux)。前期研究发现,急性离心运动可诱发骨骼肌超微结构和线粒体功能紊乱,引起线粒体上自噬体膜标志物微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)和接头蛋白p62/sequestosome-1一过性表达升高,从自噬流的角度分析,LC3蛋白表达上调既可能是线粒体自噬活化的表征,也可能是自噬体与溶酶体结合(即自噬溶酶体形成)存在障碍导致自噬体未被有效清除,而p62蛋白表达增加亦间接反映了线粒体自噬流可能受阻。另有研究发现,通过在体注射秋水仙碱(Colchicine)抑制自噬体与溶酶体结合降解并比较抑制自噬前后线粒体LC3的差值可直接反映线粒体自噬流。然而,目前尚未见文献报道离心运动诱导骨骼肌损伤过程中线粒体自噬流的变化及其可能机理。因此,本研究以线粒体自噬流为切入点,拟通过建立离心运动诱导的骨骼肌损伤动物模型,从自噬溶酶体的形成角度探讨一次大负荷运动对骨骼肌线粒体自噬流的影响,为运动性骨骼肌损伤的预防和治疗提供理论依据。研究方法:8周龄健康SD雄性大鼠72只,其中48只随机分为安静组(Control,C,n=8)和离心运动组(Exercise,E,n=40)。C组大鼠自由活动,E组又根据运动后不同时相分组为E0组、E12组、E24组、E48组和E72组,每组各8只。另24只通过腹腔注射秋水仙碱检测运动后12h线粒体自噬流,分为安静+生理盐水组(Control+Saline,CS,n=6),安静+秋水仙碱组(Control+Colichicine,CC,n=6)运动+生理盐水组(Exercise+Saline,ES,n=6),运动+秋水仙碱组(Exercise+Colichicine,EC,n=6),每组各6只。所有运动组大鼠均采取一次持续性下坡跑,跑台坡度为-16°,速度为16m/min,运动时间为90min。运动后按时相分批取材,分离双侧比目鱼肌并提取线粒体。采用透射电镜观察大鼠骨骼肌线粒体超微结构、自噬体与自噬溶酶体的形成变化,应用免疫荧光技术检测大鼠骨骼肌线粒体膜蛋白细胞色素C氧化酶亚基Ⅳ(cytochrome c oxidease subunitⅣ,COXⅣ)分别与p62、LC3、溶酶体相关膜蛋白2(lysosome-associated membrane protein1,LAMP2)的共定位及量,通过Western blot方法检测大鼠注射秋水仙碱前后的骨骼肌线粒体LC3-Ⅱ蛋白表达并以安静和运动状态下分别计算注射秋水仙碱组和生理盐水组骨骼肌线粒体LC3-Ⅱ差值(Colichicine-Saline)反映线粒体自噬流。研究结果:1.电镜结果显示,C组大鼠骨骼肌线粒体小,均匀分布在Z线两侧,肌膜下较少,形态呈长线形或卵圆形,膜结构较完整,未观察到自噬体;E0组,肌膜下线粒体大量聚集,线粒体肿胀,嵴结构发散,早期自噬小泡包裹尚可识别的线粒体,自噬体较少;E12组,Z线部分断裂,肌膜下线粒体大量聚集,膜结构不清晰,此时线粒体损伤程度最高,出现大量不同成熟阶段的自噬体;E24组,Z线变清晰,肌膜下线粒体数量减少,膜结构较清晰,自噬体变少,可见大量自噬溶酶体;E48组,Z线清晰,两侧线粒体分布不均,大小不一,但优于运动后12h,肌膜下线粒体再次积聚,部分膜结构破裂,自噬体较少,自噬溶酶体增加;E72组,Z线清晰且排列整齐,线粒体分布均,肌膜下线粒体少量积聚,线粒体恢复长线形结构,膜结构清晰,嵴饱满密集,自噬体和自噬溶酶体数量减少。2.免疫荧光结果显示,与C组大鼠相比,E组大鼠在一次大负荷运动后骨骼肌线粒体COXⅣ分别与p62、LC3共定位的量均呈现一过性表达升高,而COXⅣ与LAMP2共定位的量则出现先下降后上升趋势。(1)与C组相比,COXⅣ和p62共定位的量在运动后0h、12h和48h显著增加(P运动后24h、72h略有下降,但仍高于C组;(2)与C组相比,COXⅣ和LC3共定位的量在运动后0h、12h和48h显著增加(P运动后24h、72h略有下降,但仍高于C组;(3)与C组相比,COXⅣ和LAMP2共定位的量在运动后0h显著降低(P运动后12h逐渐回升,此时略低于C组,至运动后48h明显升高(P运动后72h略有下降,但高于C组。*** blot结果显示,与CS组比,

关键词：大负荷运动骨骼肌线粒体自噬流自噬体自噬溶酶体

运动预处理对大负荷跑台运动引起的大鼠心肌损伤干预作用及其机制探讨

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体育科学 2012年第7期32卷 45-52页

作者：许思毛上官若男彭峰林苏全生广西师范大学体育学院广西桂林541004 成都体育学院四川成都610041

目的:明确大负荷运动引起的心肌损伤基本特征,探讨运动预处理(EP)对其保护作用及作用机制。方法:成年雄性SD大鼠64只,随机分为安静对照组(AB组)、运动预处理对照组(AC组)、单纯大负荷运动组(B组)、运动预处理+大负荷运动组(C组);根据大... 详细信息

目的:明确大负荷运动引起的心肌损伤基本特征,探讨运动预处理(EP)对其保护作用及作用机制。方法:成年雄性SD大鼠64只,随机分为安静对照组(AB组)、运动预处理对照组(AC组)、单纯大负荷运动组(B组)、运动预处理+大负荷运动组(C组);根据大负荷运动后即刻、6h、24h3个时相,又分别随机将B、C组依次分为B1、B2、B3与C1、C2、C3组。AC组与C组进行6周中等负荷跑台运动;C组于末次中等负荷运动后48h与B组进行一次性大负荷跑台运动。测定血清cTnI、CK-MB浓度;测定心肌SOD活性、MDA含量与Ca2+浓度、ATP含量(高效液相色谱仪法测定)及心肌细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性。结果:运动预处理可明显减轻大负荷运动引起的大鼠血清cTnI、CK-MB浓度升高程度。运动预处理可明显提高心肌SOD活性;明显减轻大负荷运动后心肌SOD指标下降程度及MDA、Ca2+指标的升高程度;明显减轻大负荷运动后心肌ATP含量及心肌细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性的下降程度。结论:EP对大负荷运动引起的心肌损伤具一定保护作用,这可能与EP提高的心肌SOD活性有关。

关键词：运动预处理大负荷运动心肌损伤保护鼠动物实验

一次大负荷跑台运动后大鼠心肌能量代谢及线粒体形态动力学的变化研究

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北京体育大学学报 2014年第3期37卷 64-70页

作者：陶小平彭雄辉上海体育学院上海200438 国防科学技术大学体育与基层工作系湖南长沙410072

目的:观察大负荷运动后大鼠心肌能量代谢及线粒体变化。方法:40只大鼠随机分5组:对照组(C组)、运动后即刻(E0组)、运动后30 min组(E30组)、70 min组(E70组)、110 min组(E110组),每组均为8只;分别测左室心肌ATP、AMP含量、线粒体ST3、ST4... 详细信息

目的:观察大负荷运动后大鼠心肌能量代谢及线粒体变化。方法:40只大鼠随机分5组:对照组(C组)、运动后即刻(E0组)、运动后30 min组(E30组)、70 min组(E70组)、110 min组(E110组),每组均为8只;分别测左室心肌ATP、AMP含量、线粒体ST3、ST4和Miro1、Mfn2、Drp1蛋白基因。结果:1)E0组心肌组织ATP浓度略有下降,AMP、AMP/ATP升高;E30组ATP浓度达到最低值(P运动后Miro1、Drp-1的基因和蛋白表达均升高,E0组心肌Miro1表达和蛋白表达都升高到峰值(P运动后Mfn-2的基因和蛋白表达均下降,E30组Mfn-2表达和蛋白表达都下降到最低值(P大负荷运动后ATP含量减少、AMP含量增加,ST3速率加快,RCR增加,随着恢复时程延长心肌能量代谢逐渐改善,运动后110 min基本恢复正常;2)一次大负荷运动后心肌线粒体移动增多,融合受抑制趋于分裂;重要的是与移动相关的Miro1表达增加也许是融合分裂发生的先驱因素,使分裂多于合成,进而通过其再次分布做出早期阶段的适宜应答。

关键词：大负荷运动心肌能量代谢线粒体呼吸功能形态动力学移动蛋白基因融合分裂蛋白基因