选择性内质网自噬受体研究进展

内质网自噬是一种可以清除受损内质网的选择性自噬,其主要功能是参与内质网容量和质量的控制,维持细胞稳态。选择性内质网自噬由相关的受体蛋白介导,这些蛋白在疾病发生发展中可能起到重要靶点效应。本文对选择性内质网自噬的作用及其与疾病的关系加以综述,并且归纳总结了相关受体蛋白介导内质网自噬的研究进展,以期对研究内质网自噬相关疾病的发生机制、发展过程及其防治手段提供新的思路和切入点。     

加压运动对去负荷肌萎缩的影响及机制研究进展

骨骼肌加压运动(KAATSU training)是神经肌肉训练的新方法,通过对肢体近端的适度压迫,可有效闭塞血管、限制血流量,致使肢体远端相对缺血,达到以小强度的骨骼肌加压运动刺激肌肉生长,得到普通大强度抗阻训练的效果。本文主要介绍加压运动的特点、效果和作用,分析加压运动在不同因素下引起的骨骼肌应激性和适应性变化,并对其防治去负荷肌萎缩的前景进行展望。为进一步深入研究提供参考。     

PGC-1α对骨骼肌肌纤维类型及运动能力的调控作用

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)可调节能量代谢、诱导线粒体生物合成;在骨骼肌中促进肌纤维类型由IIb型或IId/x型向IIa型或I型转化;PGC-1α-b和PGC-1α-c亚型与运动耐力变化关系密切。全身性和骨骼肌特异性调节PGC-1α表达对骨骼肌肌纤维类型的转化和运动耐力的改变具有一定差异。外源性调控PGC-1α表达对提高运动耐力具有广阔发展前景。     

大负荷运动诱导大鼠骨骼肌损伤对其自噬超微结构及Beclin1和LC3-II/I的影响*

目的: 观察大负荷离心运动对大鼠骨骼肌自噬超微结构及自噬相关蛋白Beclin1和LC3II/I的影响。方法: 48只SD雄性大鼠适应性训练后随机分成对照组(C,n=8)和大负荷离心运动组(E,n=40)。E组于跑台进行90 min下坡跑,运动后0 h、12 h、24 h、48 h和72 h取比目鱼肌,透射电镜观察其自噬体超微结构变化;Western blot检测Beclin1和LC3II/I蛋白表达;免疫荧光观测LC3的定位及含量变化。结果: E组比目鱼肌自噬体数量在运动后0 h、12 h和24 h均有增加,并伴LC3自噬荧光明显增强(P＜0.01),同时运动后48 h自噬荧光仍有显著性升高(P＜0.05);Beclin1和LC3II/I在大负荷离心干预后表达升高(P＜0.05),运动后12 h～24 h达到峰值(P＜0.01),直至运动后72 h完全恢复。结论: 大负荷离心运动可诱导骨骼肌自噬超微结构变化,自噬蛋白表达增强,以上可能是运动损伤的骨骼肌功能下降的原因之一。     

针刺对大鼠运动性骨骼肌损伤内质网应激的干预作用及机制

目的: 观察针刺对大鼠运动性骨骼肌损伤内质网功能酶SERCA、PDI、内质网应激标志蛋白GRP78和PERK通路的影响,探讨针刺防治运动性骨骼肌损伤的内质网途径作用机制。方法: 8周龄雄性SD大鼠随机分为空白对照组(C组,n=6)、单纯运动组(E组,n=30)、针刺对照组(A组,n=30)和运动针刺组(EA组,n=30)。其中,E组和EA组通过一次离心运动建立运动性骨骼肌损伤模型,EA组在运动后即刻于大鼠小腿跟腱上0.5 cm施以针刺干预,A组在同期施以针刺干预。各组根据运动和针刺干预后不同取材时间点分为0 h/12 h/24 h/48 h/72 h亚组(n=6),在对应时相取比目鱼肌进行指标测试。透射电镜观察肌纤维超微机构;ELISA法测定Ca²⁺-ATP酶(SERCA)和蛋白二硫键异构酶(PDI)含量;Western blot检测内质网应激标志蛋白GRP78及p-PERK、p-eIF2α表达。结果: 与C组比较,A组指标各时相均无显著差异(P＞0.05),E组肌纤维超微结构出现不同损伤,SERCA含量0 h至48 h均显著降低(P＜0.05),PDI含量0 h显著升高(P＜0.05),GRP78表达0 h至72 h均显著升高(P＜ 0.05),p-PERK表达0 h至24 h显著升高(P＜0.05), p-eIF2α表达与p-PERK一致;与E组对应时相比较,EA组肌纤维超微结构明显改善,SERCA含量48 h和72 h显著升高(P＜0.05),PDI含量0 h至72 h均显著升高(P＜0.05),GRP78表达0 h至72 h均显著降低(P＜0.05),p-PERK和p-eIF2α表达12 h和24 h显著降低(P＜0.05)。结论: 针刺可有效改善一次大负荷离心运动后导致的运动性骨骼肌损伤并缓解内质网应激,其机制可能与上调蛋白二硫键异构酶PDI以及抑制内质网应激PERK通路有关。     

一次大强度运动后大鼠骨骼肌收缩蛋白降解和26S蛋白酶体活性的变化

目的：探讨一次大强度运动对骨骼肌收铺蛋白降解和26S蛋白酶体活性的影响。方法：36只雄性Sprague—Dawley大鼠随机分为6组：安静对照组、运动0．5小时组、运动1小时组、运动后1小时组、运动后2小时组、运动后6小时组,每组6只。运动方式采用一次大强度跑台运动,速度为25m／min,坡度为5％,运动时间分别为0．5小时和1小时。每组按规定时间取材大鼠腓肠肌,观察其3．甲基组氨基酸（3-MH）含量、26S蛋白酶体活性和26S蛋白酶体C2亚基mRNA表达的变化。结果：（1）运动后即刻和运动后6小时大鼠腓肠肌中3-MH含量比安静时高（P〈0．01）,其中运动0．5小时即刻含量最高（P〈0．01）;（2）运动0．5小时后即刻、运动后6小时大鼠腓肠肌26S蛋白酶体活性高于安静水平（P〈0．05）。（3）运动后6小时大鼠腓肠肌26S蛋白酶体C2亚基mRNA表达高于安静水平（P〈0．01）,其它时间点低于安静水平。结论：运动后26S蛋白酶体活性增高可能促使骨骼肌收缩蛋白降解增强,其活性受亚基基因调控。     

运动时长和强度对大鼠骨骼肌线粒体自噬的影响及其机制

本文旨在探讨不同时长、不同强度运动对大鼠骨骼肌线粒体功能和自噬的影响及FUNDC1的作用。选取60只雄性SD大鼠随机分为2周、4周的安静对照组(Con组)、中等强度运动组(M-ex组,跑台运动16 m/min,1 h/d,6 d/week)和大强度运动组(Hi-ex组,跑台运动35 m/min,20 min/d,6 d/week),每组10只。干预结束后分离双侧比目鱼肌,石蜡切片制备透射电镜样本,用ELISA检测柠檬酸合成酶(citrate synthase, CS)的含量,用冰冻切片免疫荧光染色法观察微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)/细胞色素c氧化酶IV亚型(cytochrome c oxidase IV, COX-IV)、FUNDC1/COX-IV及LC3/FUNDC1的共定位情况。提取骨骼肌线粒体,用Western blot检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptorγco-activator-1α, PGC-1α)、COX-I、腺苷酸活化蛋白激酶α(AMP-activated protein kinaseα,AMPKα)、p-AMPKα、Unc-51样激酶1 (Unc-51 like kinase 1, ULK1)、FUNDC1、LC3、自噬选择性底物(p62)等自噬相关蛋白表达。结果显示,运动可上调线粒体功能,即PGC-1α、COX-I蛋白表达和CS含量,2周Hi-ex组和2周M-ex组之间无差异,而4周Hi-ex组显著低于4周M-ex组。在运动强度相同的情况下,4周运动组大鼠的骨骼肌线粒体自噬激活程度高于2周运动组;在运动时长相同的情况下,Hi-ex组的线粒体自噬激活程度高于M-ex组。2和4周运动干预均可提高LC3/COX-IV、COX-IV/FUNDC1、FUNDC1/LC3共定位。运动可提高LC3-II/LC3-I比值,下调p62蛋白表达水平,上调FUNDC1、ULK1蛋白表达水平和AMPKα磷酸化水平,4周Hi-ex组的这些蛋白表达变化幅度显著大于4周M-ex组。以上结果提示,运动可诱导骨骼肌线粒体自噬,自噬的激活程度与运动时间和强度有关,运动的诱导机制可能是通过AMPK-ULK1通路影响FUNDC1的表达。     

AMPK活性升高对MuRF1、MAFbx mRNA表达量变化的影响研究

目的：通过注射AMPK激动剂AICAR,提高AMPK的活性,观察AMPK活性变化对MuRF1、MAFbx mRNA表达量变化的影响,探讨AMPK活性变化对骨骼肌蛋白质降解的作用。方法：24只SD大鼠根据用药后的时间分：AICAR注射后1h组、2h组、7h纽,生理盐水对照组,共4纽。采用同位素技术测定腓肠肌中AMPK活性变化,采用荧光定量PCR技术,测定腓肠肌中MuRF1、MAFbx基因表达量的变化。结果：AICAR注射后1h、2h、7h,AMPK活性与对照组相比显著性升高（P〈0．05或P〈0．01）,AICAR注射后7h,AMPK活性开始下降;AICAR注射后1h、2h,MAFbxmRNA、MuRF1mRNA表达量与对照组相比非常显著性升高（P〈0．01）,分别升高2．45、2．23倍和2．67、2．30倍;AICAR注射后7h,MuRF1mRNA表达量显著性升高（P〈0．05）,升高2．01倍,而MAFbx mRNA表达只有升高趋势,但没有显著性差异。结论：本研究认为大鼠一次性注射AICAR后,能显著提高AMPK的活性,AMPK活性的升高又能促进MAFbx和MuRF1mRNA的表达,促进骨骼肌蛋白质的降解。     

综述与专论：运动经外泌体防治肌少症的研究进展

肌少症（sarcopenia）是以骨骼肌质量和肌力进行性下降为特征的增龄性综合征,探究其发病机理对于肌少症的预防与治疗具有重要意义。研究表明,外泌体（exosomes）与肌少症关联密切,可能是一种有益的削弱/防治手段,但其机制尚未厘清。近期研究表明,外泌体富含运动因子/细胞因子,其不仅参与机体细胞与组织间的交互作用（cross talk）,亦介导了包括骨骼肌细胞增殖与分化在内的诸多病理生理过程。此外,运动可通过促进外泌体的释放并调节外泌体携带的miRNAs和/或蛋白质的表达,从而有效改善肌少症。本文就外泌体及其生物学特性以及外泌体与肌少症之间的关系进行归纳梳理,总结并分析运动对外泌体的影响及其可能机制,以期为肌少症的防治提供新的策略。     

一次性运动对肥胖大鼠NPY蛋白及其基因表达的影响

目的通过观察一次性运动对肥胖大鼠摄食量、血清学指标、血浆和下丘脑NPY蛋白及其基因表达的影响，探讨运动影响摄食量和体重的分子生物学机制。方法肥胖建模成功大鼠分为对照、即刻、1h、3h、12h和24h等6组，分别在一次性跑台运动后不同时间段观察大鼠进食量并测试相关指标。结果一次性运动后肥胖大鼠摄食量明显下降，血糖和血脂等在运动后即刻没有明显变化，在运动后的恢复期开始明显下降，恢复后期才逐渐恢复到正常水平。血浆NPY水平显著下降，下丘脑NPY水平明显上升，而下丘脑NPY基因表达变化不明显。结论肥胖大鼠运动后摄食量下降；下丘脑NPY分泌增加而基因表达没有明显增加；下丘脑NPY蛋白增加可以促进机体运动后摄食，防止能量的进一步消耗，有利于运动后的能量恢复。