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Ca2+/CaN途径在悬吊再负荷大鼠肌纤维类型转化中的作用

作　者: 吴金富
导　师: 周越
学　校: 北京体育大学
专　业: 运动人体科学
关键词: 肌纤维类型 废用性肌萎缩 离心运动 Ca2+ CaN
分类号: G804.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


目的：观察去负荷及再负荷过程中肌纤维类型组成、横截面积以及肌球蛋白重链蛋白表达的变化，探讨Ca2+／CaN信号对纤维类型组成及肌纤维大小的影响。方法：以雌性SD大鼠为研究对象，按体重配对原则随机分对照组(CON)、去负荷14天模型组(TS)、去负荷14天+自然站立14天组(NR)、去负荷14天+离心运动14天组(ER)以及去负荷14天+离心运动14天+环胞霉素组(ER+CsA)。采用ATPase染色和SDS-PAGE银染比较分析肌纤维类型组成及横截面积；免疫印迹分析slow-MHC、fast-MHC蛋白表达水平；酶偶法分析CaN及肌浆网Ca2+-A7Pase活性；钙离子探针检测红白肌肌浆中的[Ca2+]i及肌浆网的Ca2+转运能力。结果：1、去负荷14天，TS组腓肠肌Ⅰ型、Ⅱa型和Ⅱb型CSA分别减小42．2％、30．0％、17．9％。再负荷14天，ER组Ⅰ型CSA恢复到CON水平；三种再负荷方式都能使Ⅱa型CSA恢复到甚至超过CON水平；NR组和ER组使Ⅱb型CSA恢复到CON组113．3％和111．5％水平(P<0．05)，ER+CsA组CSA恢复到CON组水平，与NR和ER组差异显著(P<0．05)。2、ATPase染色及电泳银染比较分析，去负荷时Ⅰ型和Ⅱa型比例减少(22．2％vs 27．3％：26．0％vs 16％)，Ⅱb型显著性增多(27．2％　vs 24．9％)；再负荷后，离心+CSA恢复组Ⅱa型进一步下降(比对照组分别下降30．9％vs 18．8％)，Ⅱb型仍处于较高水平，(高出对照组18．1％vs 33．9％)。3、与CON组相比，TS组腓肠肌slow-MHC蛋白表达显著下降(P<0．05)。不同条件下再负荷14天，与CON组和NR组相比，ER组和ER+CsA组slow-MHC都显著减少(P<0．05)；与CON组相比，ER组和ER+CsA组fast-MHC显著性下降(P<0．05)。结论：1、去负荷14天使腓肠肌发生废州性萎缩，Ⅰ型对去负荷最敏感，慢肌容易发生废用性萎缩。2、再负荷离心运动及环保酶素激活Ca2+，并通过CaN调节肌纤维类型转化，调节肌纤维的肥大作用。3、PI3K／PKB以及GSK-3β参与Ca2+／CaN调节肌纤维类型及肥大反应。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 前言  11-12
2 文献综述  12-20
  2.1 骨骼肌肌纤维的可塑性  12-13
  2.2 去负荷或微重力导致的废用性肌萎缩  13-16
    2.2.1 废用状态下肌肉形态、结构及代谢的变化  13-14
    2.2.2 废用状态下肌纤维类型的转化  14
    2.2.3 废用性萎缩过程蛋白质降解途径  14-16
  2.3 Ca~(2+)/CaN-NFAT信号途径对肌纤维类型及肌肉肥大的调节作用  16-20
    2.3.1 Ca~(2+)参与调节骨骼肌代谢  16-17
    2.3.2 CaN影响骨骼肌肥大及肌纤维类型转化  17-19
    2.3.3 GSK-3在心肌和骨骼肌中的作用  19-20
    2.3.4 Pl3K/PKB参与CaN/GSK-3 β信号途径调节骨骼肌肥大  20
3 研究方法  20-28
  3.1 实验材料与方法  21-22
    3.1.1 实验对象与分组  21
    3.1.2 给药方式及剂量  21
    3.1.3 废用性建模及再负荷方案  21-22
  3.2 测试样本采集与制备  22
  3.3 主要实验仪器及试剂  22-23
  3.4 指标测试与方法  23-28
    3.4.1 肌纤维类型的ATPase染色分型  23-24
    3.4.2 肌球蛋白重链(MHC)亚型SDS-PAGE电泳分析  24-26
    3.4.3 免疫印迹  26-27
    3.4.4 肌浆网囊泡Ca~(2+)-ATPase活性及Ca~(2+)转运能力  27-28
  3.5 数据采集及统计学处理  28
4 实验结果  28-46
  4.1 去负荷及再负荷对大鼠体重及肌肉体重比的影响  28-29
  4.2 去负荷及再负荷对腓肠肌形态学特征的影响  29-37
    4.2.1 去负荷及再负荷对大鼠肌纤维横截面积(CSA)的影响  29-31
    4.2.2 去负荷及再负荷对大鼠肌纤维类型组成的影响  31-36
    4.2.3 去负荷及再负荷对大鼠肌纤维间质的影响  36-37
  4.3 去负荷及再负荷对腓肠肌总蛋白含量  37-40
    4.3.1 去负荷及再负荷对腓肠肌总蛋白含量的影响  37-39
    4.3.2 去负荷及再负荷对slow-MHC和fast-MHC蛋白表达的影响  39-40
  4.4 去负荷及再负荷过程Pl3K/Akt和GSK-3 β蛋白表达水平的变化  40-41
  4.5 腓肠肌中CaN的活性及肌浆网Ca~(2+)转运能力的变化  41-46
    4.5.1 去负荷及再负荷对CaN的活性的影响  41-42
    4.5.2 肌浆网囊泡Ca~(2+)ATPase活性及Ca~(2+)转运能力变化  42-46
5 分析讨论  46-58
  5.1 去负荷及再负荷对大鼠体重及肌肉体重比的影响  46-47
  5.2 去负荷及再负荷对腓肠肌横截面积和MHC亚型的影响  47-48
  5.3 Ca~(2+)/CaN/GSK-3 β对肌纤维类型转化及肌肉肥大的调节作用  48-56
    5.3.1 CaN-NFAT信号通路对肌纤维类型转化及肌肉肥大的作用  49-50
    5.3.2 Ca~(2+)在骨骼肌纤维类型转化中的作用  50-52
    5.3.3 CaN通过Ca~(2+)诱导骨骼肌纤维类型的基因表达  52-54
    5.3.4 GSK-3 β参与Ca~(2+)/CaN-NFAT途径调节肌纤维类型转化及肌肉肥大  54-55
    5.3.5 Pl3K/PKB共同参与调节废用性萎缩纤维类型的再生及肥大  55-56
  5.4 运动对去负荷废用性肌萎缩纤维类型转化的逆转作用  56-58
6 结论  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-66
附录  66-67
个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果  67

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中图分类: > 文化、科学、教育、体育 > 体育 > 体育理论 > 体育基础科学 > 运动生理学
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