运动调控心肌脂代谢的miRNAs途径研究进展

脂代谢是心肌能量代谢网络的重要环节,其稳态的调控是心肌适应不同病理、生理状态的关键.运动是心肌脂代谢稳态的重要调节手段,大量研究发现miRNAs参与其中.该文将综述细胞内与脂代谢相关miRNAs的作用机制,阐释循环miRNAs对一次性运动的反应和对长期规律性运动的适应,以及心肌miRNAs表达对不同运动方式的适应,并探...     

肠道菌群及其代谢产物对心肌纤维化影响与治疗的研究进展

心肌纤维化是多种心血管疾病,如冠心病、心肌梗死和心力衰竭等的终末期表现和主要致病因素。研究发现,免疫和炎症过程在心肌纤维化的发病机制中起决定性作用。近年来,人们发现肠道微生物在心肌纤维化的发病机制和发展中起着至关重要的作用。肠道菌群的失调可导致微生物的代谢产物转移到血液循环中,如短链脂肪酸、脂多糖和氧化三甲胺等。这些代谢物直接或间接地诱导组织损伤免疫和激活全身炎症反应,进而影响心肌纤维化。如何改变肠道菌群来改善心肌纤维化已成为当前的研究重点,包括饮食干预、使用抗生素、补充益生菌和益生元,以及粪便微生物群移植等。本综述旨在回顾肠道菌群及其代谢产物与心肌纤维化的相互作用,介绍通过干预肠道菌群改善心肌纤维化的研究进展,为心肌纤维化的治疗提供新思路。     

短期和长期运动预适应对力竭大鼠心肌损伤的保护作用

目的：研究短期和长期运动预适应对心肌细胞凋亡保护中发挥的作用及机制。方法：48只雄性SD大鼠随机分为对照组（C）、力竭组（E）、短期运动预适应组（S-EP）、长期运动预适应组（L-EP）。短期和长期运动预适应分别进行3 d和3周的反复间歇游泳训练方案。光镜下观察心肌细胞的结构改变;ELISA方法检测血清中缺血修饰白蛋白（IMA）、磷酸肌酸同工酶（CK-MB）含量;实时荧光定量PCR和Western blot方法检测心肌组织中TNF-α、Caspase-8、Caspase-3基因和蛋白表达;采用DNA原位末端标记（TUNEL）法观察心肌细胞的凋亡情况。结果：与C组相比,E组心肌细胞损伤严重,血清IMA、CK-MB含量及心肌组织中TNF-α、Caspase-8、Caspase-3 mRNA和蛋白表达升高（P<0.05）;与E组相比,S-EP组血清CK-MB及心肌TNF-α、Caspase-8mRNA明显降低（P<0.05）,而蛋白表达无统计学差异,血清IMA及Caspase-3 mRNA和蛋白均下降不明显,无统计学意义（P>0.05）,L-EP组血清IMA、CK-MB含量及心肌TNF-α、Caspase-8、Caspase-3 mRNA及蛋白明显降低,有统计学意义（P<0.05）;与S-EP组相比,L-EP组血清IMA、CK-MB含量及TNF-α、Caspase-8、Caspase-3 mRNA和蛋白明显下降,有统计学意义（P<0.05）。E组心肌细胞凋亡明显,S-EP组和L-EP组均能抑制凋亡,且L-EP组与S-EP组相比心肌凋亡明显减少。结论：短期和长期运动预适应均可减轻力竭后的心肌损伤,但短期运动预适应并未改变Caspase蛋白酶的表达,长期运动预适应明显抑制Caspase-8、3 mRNA表达,减少蛋白合成,从而发挥心肌保护效应,故长期运动预适应在抑制心肌细胞凋亡方面较短期运动预适应更强。     

脑特异脂肪酸活化酶的克隆

东北大学基因实验室助教授山本德男小组克隆了特异存在于小鼠脑内、控制脂肪酸代谢和脂质生物合成的脂肪酸活化酶的cDNA.大脑干重的48%以上由脂质构成,是弄清脑脂质合成和代谢的最关键的物质. 脂肪酸活化酶(酰基CoA合成酶)是由脂肪酸和ATP、辅酶A(CoA)合成脂肪酸CoA的酶.脂肪酸被活化,转化成脂肪酸CoA之后,才能作为脂肪酸β氧化反应的能量以及乙酰基CoA的合成反应和中性脂肪、磷脂质、胆固醇酯等合成脂质的底物.由此看来,脂肪酸活化酶是一种重要的特异性酶.     

AMPK在机体骨骼肌运动代谢适应方面的研究进展

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作为机体细胞的"能量感受器",可通过激活其下游靶蛋白调节组织细胞糖、脂代谢过程。运动适应涉及机体多个系统和器官,其中骨骼肌在机体对运动产生的代谢适应方面的作用最为明显。运动作为对机体的一个刺激可活化组织细胞AMPK,本文将针对AMPK在机体组织对运动产生代谢适应方面的最新研究进展加以综述,以期为阐明运动防治代谢性疾病的机制提供理论依据。     

脂质过氧化物酶体增殖物激活受体在心脏生理与病理中的作用

心肌能量代谢状况是其结构与功能的重要决定因素,调节能量代谢是心脏疾病的有效疗法之一.脂质过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)是一组具有复杂功能的核受体超家族成员,与脂肪形成、糖脂代谢、炎症及肿瘤发生等多种生物过程有关.PPARs可通过调控编码脂肪酸与糖类氧化相关酶的基因转录而调节心肌代谢,在心脏多种疾病病理过程中其表达与活性均有明显变化,因此已被作为心脏病的治疗靶点之一.本文对PPARs在心脏生理与病理中的作用进行简要介绍.     

运动小鼠心肌和骨骼肌对支链氨基酸的摄取及其对蛋白质合成的作用

目的和方法：本实验采用昆明种小鼠游泳运动模型,及１５ＮＧｌｙｃｉｎｅ和３ＨＬｅｕｃｉｎｅ同位素示踪技术探讨了运动状态下心肌和骨骼肌对ＢＣＡＡ的摄取量及ＢＣＡＡ对蛋白质合成的作用。结果：运动时心肌和骨骼肌从血循环中摄取ＢＣＡＡ显著增加,同时血清中ＢＣＡＡ的含量降低。结论：心肌和骨骼肌的蛋白质代谢存在差异,骨骼肌的蛋白质合成率高于心肌;运动使心肌蛋白代谢加速,补充ＢＣＡＡ降低了运动对心肌蛋白质代谢的影响,有利于骨骼肌蛋白质合成或使蛋白质分解降低。     

运动小鼠心肌和骨骼肌对支链氨基酸的摄取及其对蛋白质 …

目的和方法：本实验采用昆明种小鼠游泳运动模型,及＾１５Ｎ－Ｇｌｙｃｉｎｅ和＾３Ｈ－Ｌｅｕｃｉｎｅ同位素示踪技术探讨了运动状态下心肌和骨骼肌对ＢＣＡＡ的摄取量及ＢＣＡＡ对蛋白质合成的作用。结果：运动时心肌和骨骼肌从血循环中摄取ＢＣＡＡ显著增加,同时血清中ＢＣＡＡ的含量降低,结论：心肌和骨骼的蛋白质代谢存在差异,骨骼肌的蛋白质合成率高于心肌,运动使心肌蛋白代谢加速,补充ＢＣＡＡ降低了运动对心肌蛋白质代     

microRNAs——脂质代谢调控新机制

综述了近年来microRNAs,尤其是miR-33在脂质代谢调控方面的功能研究进展.脂质代谢在细胞水平进行有规律的调控,主要参与者有肝X受体(LXRs)和固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)等.最近研究发现,非编码RNAs家族成员microRNAs在转录后水平调节脂质代谢相关基因表达,参与胆固醇、甘油三酯和脂肪酸代谢.其中miR-33可靶向沉默三磷酸脂苷结合盒(ABC)转运体家族成员ABCA1和ABCG1,抑制胆固醇流出和高密度脂蛋白(HDL)合成;通过靶向沉默脂肪酸β-氧化相关基因,如CPT1A、CROT和HADHB表达,抑制脂肪酸氧化;还可沉默AMPK和RIP140的表达,影响甘油三酯代谢.其他microRNAs如miR-122、miR-370、miR-125a-5p、miR-27、miR-320等,也参与调控胆固醇、甘油三脂、脂肪酸代谢及脂肪细胞分化.     

心肌型脂肪酸结合蛋白胶体金检测试纸条的制备和初步应用

目的应用胶体金免疫层析法制备检测全血或血清样本中心肌型脂肪酸结合蛋白（H-FABP）的检测试纸条,用于急性心肌梗塞（AMI）的早期辅助诊断。方法采用柠檬酸三钠还原法制备胶体金,标记鼠抗心肌型脂肪酸结合蛋白单克隆抗体,喷于玻璃纤维膜上制成胶体金结合物垫,将另一株鼠抗心肌型脂肪酸结合蛋白单克隆抗体和抗鼠二抗分别包被检测线和质控线,组装成试纸条进行灵敏性、特异性、精密性、稳定性及临床样品检测。结果该试纸条的检测灵敏度为10ng／mL,15min内可判定结果;与肌钙蛋白I、C反应蛋白、肌酸激酶、人心肌肌红蛋白无交叉反应。检测240份临床标本,与临床诊断结果进行配对分析,阳性符合率95．83％、阴性符合率100％、总符合率97．92％。结论制备的H-FABP检测试纸条有良好的灵敏性、特异性,可用于早期AMI的辅助诊断。     

骨骼肌支链氨基酸代谢小分子与运动

骨骼肌是支链氨基酸的主要代谢场所,其代谢产生的分支α-酮酸,C3、C4和C5酰基肉碱,3-羟基异丁酸以及β-氨基异丁酸等代谢小分子,具有代谢和信号分子的双重身份,不仅作用于骨骼肌自身,还可进入血液循环,作用于脂肪、心肌、肝脏等外周组织,调节机体稳态。运动与支链氨基酸代谢关系密切,随着代谢组学的发展,运动与支链氨基酸代谢小分子的研究必将成为新的热点。本文将对上述支链氨基酸代谢小分子代谢过程、生物学功能及病理生理意义及运动对它们影响的研究进展进行综述。     

运动、肠道菌群代谢物——短链脂肪酸与骨骼肌代谢调控

寄生于人体的肠道菌群是一个高度动态化和个体化的复杂生态系统,受遗传、环境、饮食、年龄和运动等因素的影响,并通过其产生的代谢物与机体众多组织器官产生广泛的应答效应。短链脂肪酸(short chain fatty acid, SCFA)主要是由位于盲肠和结肠内的菌群以膳食纤维为底物发酵产生,其被吸收进入肠系膜上下静脉,随后汇入门静脉至肝。部分短链脂肪酸被肝作为糖异生和脂质合成的底物,剩余的短链脂肪酸以游离脂肪酸的形式经肝静脉进入外周循环。研究发现,运动可使产生SCFA的肠道菌群组分的丰度提高和参与调控SCFA生成的相关基因表达增加,使肠道中短链脂肪酸含量增加。由短链脂肪酸刺激结肠内分泌细胞合成分泌的胰高血糖素样肽1(glucagon like peptide-1, GLP-1)可促使胰岛B细胞合成分泌胰岛素,进而调节骨骼肌的葡萄糖摄取与糖原合成。此外,短链脂肪酸通过提高骨骼肌胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate 1,IRS1)基因转录起始位点附近的组蛋白乙酰化水平,增强骨骼肌的胰岛素敏感性。同时,短链脂肪酸通过激活腺苷酸活化蛋白质激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)促进骨骼肌的脂肪酸摄取、脂肪分解和线粒体生物发生,抑制脂肪合成。本文就肠道菌群代谢物——短链脂肪酸概述、运动对产生短链脂肪酸的肠道菌群的影响和运动介导肠道菌群代谢物——短链脂肪酸对骨骼肌代谢调控机制的最新研究进展进行综述,为骨骼肌运动适应的新机制研究提供理论依据。     

RIP140在各种组织中的作用

受体相互作用蛋白140(receptor-interacting protein 140,RIP140)作为一种转录辅抑制因子,参与机体代谢调节。RIP140与核受体结合后能够负向调节脂肪、肌肉、心肌以及肝脏等多种组织中靶基因的转录。对其进行靶向沉默可上调多种组织中相关基因的表达,影响糖酵解、甘油三酯代谢、三羧酸循环、脂肪酸β氧化、炎症因子表达以及机体时钟变化等多种代谢过程,因此RIP140有望成为治疗代谢综合征的候选靶点。     

β3-肾上腺素受体在心力衰竭时能量代谢重构中作用

在心力衰竭（heartfailure,HF）的发生发展过程中,心肌细胞往往发生了能量和底物代谢的改变,并直接或间接地促进了心肌重构的发展,即心肌的能量”代谢重构”。β3-肾上腺素受体（β3-adrenergic receptor,β3-AR）主要分布于脂肪组织,与能量代谢密切相关,参与脂肪分解、葡萄糖转运、以及胰岛素分泌等过程,心肌也有少量β3-AR表达,HF时心肌β3-AR表达大量上调,介导负性肌力作用,同时脂解作用增强、调节脂肪酸氧化的PPARa下降,导致脂肪酸堆积,心肌优先利用葡萄糖代谢,出现能量代谢重构,现简述β3-AR在I-IF时能量代谢重构中的作用。     

牛磺酸对急性运动后血清心肌酶的影响

牛磷酸是一种β—氨基酸的亚磺酸类似物,长期被认为是含硫氨基酸的无功能终末代谢产物。80年代开始,Huxtable等对牛磺酸的分布、代谢及其重要而广泛的生物学作用进行了深入的研究,尤其在牛磺酸对心血管系统的保护作用的研究方面,取得了一定的成果。为探讨急性运动时牛磺酸对心脏的作用,我们观察了牛磺酸对急性运动后血清心肌酶活性的影响。     

心力衰竭大鼠心肌线粒体蛋白质组学研究

通过差速离心分离大鼠心肌线粒体,利用蛋白质组学技术构建正常大鼠心肌线粒体蛋白质组表达图谱;选用心肌梗死诱导的心力衰竭大鼠模型,分析比较心力衰竭时心肌线粒体蛋白质表达谱的改变.与正常对照组相比,心力衰竭大鼠心肌线粒体共有188个蛋白点的表达量发生了变化,其中有120个蛋白点表达上调2倍以上,有68个蛋白点表达下调1/2以上（P〈0.05）.对差异表达的蛋白点行胶内酶解后质谱鉴定和数据库检索,对蛋白质进行功能注释、亚细胞定位和生物信息学分析,其中有27个蛋白质涉及能量代谢和氧化应激,其中参与糖酵解及三羧酸循环的蛋白质（酶）表达上调,而参与OXPHOS复合体和脂肪酸代谢的蛋白质（酶）表达下调.研究结果表明,心力衰竭时心肌能量代谢模式发生了改变,底物选择从倾向于脂肪酸转为葡萄糖利用增加,糖酵解增强而脂肪酸氧化能力减低;为心肌缺血性损伤时线粒体结构和功能改变提供了分子依据,在蛋白质水平上阐述了线粒体在心力衰竭发展中的可能机制.     

肌酸对游泳大鼠乳酸、糖原含量和乳酸脱氢酶活性的影响

为探讨肌酸对提高大鼠运动能力的作用 ,观察了肌酸对游泳大鼠血清、心肌和骨骼肌乳酸、糖原含量和乳酸脱氢酶 (LDH)活性的影响。实验用雄性wistar大鼠 2 4只 ,随机分为正常组、游泳对照组和游泳补充肌酸组。两个游泳组每天游泳训练 1h,9天后 ,游泳 4h ,测定血清、心肌和骨骼肌乳酸水平 ,测定血清和骨骼肌乳酸脱氢酶活性以及心肌与骨骼肌糖原含量。结果显示 :肌酸可抑制游泳运动后大鼠血清、心肌和骨骼肌乳酸浓度以及血清LDH活性的升高幅度 ,抑制心肌和骨骼肌糖原含量及骨骼肌LDH活力的下降。以上结果表明 ,肌酸可改善运动后机体乳酸和糖原的代谢 ,降低运动性疲劳 ,提高大鼠的运动能力     

应用基因芯片技术对疲劳性运动小鼠脑组织脂肪酸代谢相关基因表达的初步研究

目的:采用基因芯片技术分析硬脂酰基-辅酶A去饱和酶2(Scd-2)基因和脑型脂肪酸结合蛋白(B-FABP)基因在疲劳小鼠脑组织中的表达,从基因水平探讨脂类代谢对运动性中枢疲劳产生影响的分子生物学机制.方法:建立疲劳性运动动物模型,应用基因芯片技术对运动性疲劳小鼠脑组织中基因的表达进行分析.结果:疲劳性运动小鼠脑组织中与脂肪酸代谢相关的基因Scd-2和B-FABP显著差异表达.结论:产生运动性中枢疲劳与脂肪代谢相关的蛋白分子基因表达有关联,具有高通量、并行性、快速、准确等优点的基因芯片技术在运动性疲劳机制研究中有广阔的应用前景.     

短链脂肪酸在宿主能量代谢方面的调节作用

肠道菌群数量庞大,对宿主多种生理活动具有重要调节作用。现有研究发现,肠道菌群主要通过调节其产生的不同代谢产物,参与宿主物质代谢反应,改变能量代谢水平,影响机体炎症反应。在诸多代谢产物中,短链脂肪酸（醋酸盐、丙酸盐、丁酸盐等）具有重要调节作用,对机体代谢功能方面具有深远影响。本文结合国内外相关研究文献,综述了短链脂肪酸在调节机体能量代谢方面的相关研究,以期为进一步阐明其在机体能量代谢方面的作用提供科学依据。     

长期围封和自由放牧对高寒草甸土壤微生物群落结构及碳源代谢多样性的影响

土壤微生物群落结构和代谢多样性对于维持草地生态系统的功能和稳定性具有重要意义.本研究运用磷脂脂肪酸法(PLFA法)和Biolog微平板技术,研究了青藏高原长期围封和自由放牧2种草地利用方式下的土壤微生物群落结构和群落碳代谢多样性的差异以及影响机制.结果表明: 1)长期围封和自由放牧草地上的土壤微生物群落结构和碳代谢多样性存在显著差异;2)长期围封显著增加了土壤中总PLFA、细菌、真菌和放线菌生物量;3)长期围封草地土壤微生物的碳代谢活性、多样性和丰富度高于自由放牧草地,而均匀度低于放牧草地;4)与自由放牧相比,长期围封显著增加了土壤微生物对聚合物类、糖类、羧酸类、胺类碳源的利用;5)冗余分析表明,植被盖度显著影响了微生物的群落结构和碳代谢多样性.长期围封草地的土壤微生物量、碳代谢多样性指数和丰富度均高于自由放牧土壤,表明长期围封有利于提高草地生态系统中土壤微生物群落及其对碳源代谢的多样性.