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AMPKβ_2对运动中骨骼肌细胞肌糖原的调节作用及机理研究

作　者: 陈丽
导　师: 李良刚
学　校: 成都体育学院
专　业: 运动人体科学
关键词: AMPKβ2 肌糖原 蛋白表达 运动训练
分类号: R329
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


研究一:目的:通过8周的饮食和运动的干预,观察大鼠骨骼肌细胞中肌糖原浓度的变化对AMPKβ2蛋白表达和定位的影响,从而进一步推断短期运动中,肌糖原浓度变化对AMPKβ2基因表达的影响以及AMPKβ2对肌糖原的调节作用和机理。方法:成年雄性wistar大鼠35只,随机分为控制组10只（K组）,短期运动组10只（E0组）、冲刺组10只（E组）以及低糖转高糖组5只（ELHE组）;其中K组、EO组和E组又分为高糖组（KH组、EHO组、EHE组）和低糖组（KL组、ELO组、ELE组）共6小组,每组5只。除了ELHE组,所有高糖组均给予高糖食物和5%蔗糖水饮用,低糖组均给予低糖食物和蒸馏水饮用;E0组和E组所有大鼠每天适应性游泳30min以适应水刺激及游泳后,进行为期8周,每周六天,每天6小时,间歇45分钟的游泳训练,8周运动结束后E0组休息72小时后宰杀;E组在休息72小时后继续进行自身负重12%的游泳运动,终止运动标准:大鼠沉入水下无法返回水面超过10s,捞出休息2分钟后继续运动,如此反复三次后,终止运动立即宰杀。ELHE组饮食和运动方案如下:在8周运动期间,先给予低糖饮食,在8周运动结束66小时后再转高糖饮食,18小时后再给予12%的负重运动,运动结束后宰杀,终止运动标准如上。所有大鼠训练宰杀后取大鼠腓肠肌外侧白肌,采用西式印迹分析骨骼肌总蛋白和核蛋白中AMPKβ2的表达水平以及用硫酸蒽酮法测定肌糖原浓度的变化。结果:经过8周的短期运动,观察到训练组与未训练组相比:低糖组骨骼肌细胞中AMPKβ2在总蛋白中表达升高,而高糖组没有变化,同时高糖组整体肌糖原浓度明显高于低糖组;在短期运动组,EL0组比EHO组,ELE组比ELHE组,肌糖原浓度均降低,骨骼肌中总蛋白中AMPKβ2表达没有变化,而核蛋白升高;负荷刺激组前后,ELE组比ELO组,EHE组比EHO组,骨骼肌细胞核蛋白中AMPKβ2表达都明显升高,总蛋白呈现减少趋势,同时肌糖原浓度均降低。结论:（1）短期运动中,骨骼肌细胞内肌糖原浓度化与骨骼肌细胞内AMPKβ2蛋白表达有密切关系,低浓度肌糖原促进AMPKβ2蛋白表达,高浓度肌糖原抑制AMPKβ2蛋白表达;（2）无论在高肌糖原还是在低肌糖原以及低肌糖原转高肌糖原模型中,都发现骨骼肌细胞中AMPKβ2定位变化都对应着肌糖原浓度变化,低肌糖原有利于骨骼肌细胞中AMPKβ2的转位,高肌糖原则不利于其转位。研究二:目的:通过饮食干预,观察三天负荷游泳运动刺激前后大鼠腓肠肌中AMPKβ的定位和蛋白表达与肌糖原浓度的关系;从AMPK这一信号途径出发,探索能量代谢中关键限速酶AMPK对运动和肌糖原的作用机制,并为提高运动能力和糖尿病的防治上提供进一步的理论依据,并为研制糖尿病新药物提供新的分子靶点提供依据。方法:成年雄性wistar大鼠27只,随机分为安静组（S组5只）,运动造模组（E0组10只）以及冲刺组（E组10只）,后两组由分为高糖组（HE0组、HE组）和低糖组（LE0组,LE组）4小组,每组5只,AICAR组（高糖HEA组,低糖LEA组各1只）。按照高低糖食物的配比:高糖饮食组均给予高糖食物和5%蔗糖水饮用,低糖饮食组均给予低糖食物和蒸馏水饮用;S组给予正常鼠粮和蒸馏水。E0组、AICAR组和E组所有大鼠每天适应性游泳30min以适应水刺激及游泳,剔除不会泳的大鼠。再采用驱赶法进行为期三天,每天六小时中间休息45分钟的负重游泳运动,负重量为大鼠自身体重的5%,三天训练结束后,E0组休息72小时后宰杀;E组在72小时后继续进行负重12%的游泳运动,终止运动标准:（同研究一）。如此反复三次后终止运动训练结束后取大鼠腓肠肌外侧白肌,AICAR组在休息72小时后注射AICAR后半小时宰杀;采用西式印迹分析骨骼肌细胞总蛋白和核蛋白中AMPKβ2的表达水平以及用硫酸蒽酮法测定肌糖原浓度的变化。结果:经过三天负荷训练,成功模拟肌糖原的超量恢复和低肌糖原模型,而在这个模型中,骨骼肌细胞总蛋白中AMPKβ2的表达各组比较均没有变化,而在核蛋白中发现:LEO组（低肌糖原组）AMPKβ2的表达量高于HEO组（高肌糖组）,同时肌糖原浓度显著减低;LE组相比于LEO组,HE组相比于HEO组,骨骼肌细胞核蛋白中AMPKβ2的表达升高对应的肌糖原浓度降低。结论:（1）骨骼肌细胞中AMPKβ2的定位对应着肌糖原浓度的变化,低浓度肌糖原有利于AMPKβ2的转位,高肌糖不利于AMPKβ2的转位;（2）由于一次训练课时间较短,不足以使运动诱导的AMPKβ2蛋白的表达,即使骨骼肌糖原浓度产生变化也不能影响其表达,进一步说明了一次训练骨骼肌糖原浓度对AMPKβ2蛋白的表达无影响。

全文目录


摘要  4-7
Abstract  7-14
1 前言  14-15
2 文献综述  15-25
  2.1 AMPK 的结构与功能  15
  2.2 AMPK 信号通路与能量代谢的联系  15-17
    2.2.1 AMPK 对糖代谢的影响  15-16
    2.2.2 AMPK 对心脏,心血管疾病的影响  16
    2.2.3 AMPK 对肥胖，肿瘤的影响  16-17
    2.2.4 AMPK 对糖尿病肾病的影响  17
  2.3 AMPK 在运动中作用机制研究  17-20
    2.3.1 AMPK 与运动能力  17-18
    2.3.2 运动强度，运动时间对AMPK 活性的影响  18
    2.3.3 AMPK 激活后对骨骼肌代谢的影响  18-19
    2.3.4 运动对AMPK 各亚基的影响  19-20
  2.4 参考文献  20-25
研究一  25-43
  1 前言  25-26
  2 实验方法  26-32
    2.1 研究的材料  26
      2.1.1 实验动物  26
      2.1.2 实验器材  26
    2.2 实验分组与方法  26-29
      2.2.1 实验分组  26-27
      2.2.2 研究方法  27-29
    2.3 测试样本的采集处理与指标测试  29-32
      2.3.1 大鼠腓肠肌样本的采集  29
      2.3.2 肌糖原的测定  29-30
      2.3.3 骨骼肌细胞总蛋白的提取：  30
      2.3.4 骨骼肌细胞核蛋白的提取：  30
      2.3.5 BCA 蛋白定量:  30-31
      2.3.6 AMPKβ_ 2在骨骼肌细胞总/核蛋白的表达量的测定  31-32
  3 数据处理  32
  4 实验结果  32-38
    4.1 骨骼肌细胞中肌糖原浓度和AMPKβ_2表达的差异比较  32-33
    4.2 短期运动前后骨骼肌糖原浓度的变化情况  33
    4.3 短期运动前后骨骼肌细胞总蛋白中AMPKβ_2表达的变化  33-34
    4.4 一次负荷前后骨骼肌糖原浓度的变化  34-35
    4.5 一次负荷前后骨骼肌细胞总蛋白中AMPKβ_2的表达变化  35
    4.6 一次负荷前后骨骼肌细胞核蛋白中AMPKβ_2的表达变化  35-36
    4.7 低糖转高糖处理对骨骼肌糖原浓度的影响  36-37
    4.8 低糖转高糖处理对骨骼肌细胞总蛋白中AMPKβ_2表达的影响  37
    4.9 低糖转高糖处理对骨骼肌细胞核蛋白中AMPKβ_2表达的影响  37-38
  5 分析与讨论  38-40
    5.1 骨骼肌细胞内肌糖原浓度变化与AMPKβ_2蛋白表达的关系？  38
    5.2 骨骼肌细胞内AMPKβ_2定位与肌糖原浓度的变化的关系？  38-40
  6 小结  40-41
  7 参考文献  41-43
研究二  43-54
  1 前言  43
  2 实验方法  43-46
    2.1 实验材料  43-44
      2.1.1 实验动物  43-44
      2.1.2 实验器材（同研究一）  44
    2.2 试验分组与方法  44-45
      2.2.1 实验分组  44
      2.2.2 研究方法  44-45
    2.3 测试样本的采集处理与指标测试  45-46
      2.3.1 大鼠腓肠肌样本的采集及肌糖原的测定  45
      2.3.2 肌糖原的测定（同研究一）  45
      2.3.3 核蛋白的提取：（同研究一）  45
      2.3.4 组织总蛋白的提取：（同研究一）  45
      2.3.5 BCA 蛋白定量：（同研究一）  45-46
      2.3.6 AMPKβ_2 在总蛋白的表达量的测定(同研究一)  46
  3. 数据处理  46
  4 实验结果  46-49
    4.1 骨骼肌细胞中肌糖原浓度和 AMPKβ_2表达的差异比较  46-47
    4.2 一次性运动前后骨骼肌糖原浓度的变化  47
    4.3 一次训练前后骨骼肌细胞总蛋白中AMPKβ_2的表达变化  47-48
    4.4 一次训练前后骨骼肌细胞核蛋白中AMPKβ_2的表达变化  48-49
  5 分析与讨论  49-51
    5.1 骨骼肌细胞中 AMPKβ_2定位与肌糖原浓度变化的关系？  49-50
    5.2 骨骼细胞肌糖原浓度与 AMPKβ_2蛋白表达变化的关系？  50-51
  6 小结  51-52
  7 参考文献  52-54
致谢  54-55
在校期间发表的学术论文与研究成果  55-56
附件  56-58

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