骨骼肌纤维类型的低氧适应及相关机制研究进展

骨骼肌可塑性强,可根据内源或外源刺激调整其代谢与收缩特性,改变肌纤维类型.低氧是导致骨骼肌代谢适应性变化及骨骼肌萎缩的一大诱因,也是影响肌纤维类型组成的重要因素.在高原低氧与病理性低氧条件下,人类与动物的骨骼肌纤维组成均可发生类型转换及调节因子的表达变化,从而提高骨骼肌的低氧适应能力.在归纳、总结前人研究的基础上,本文...     

miR-222在大鼠骨骼肌损伤再修复中的表达

为分析miR-222在骨骼肌损伤修复中的表达水平,本研究选取跑台诱导骨骼肌损伤模型,参照Armstrong的实验动物模型,选取2月龄健康雄性SD大鼠,建立股直肌损伤模型,在下坡跑运动结束后的不同时刻取材,对血清CK水平进行检测,对股直肌冰冻切片(HE染色;横切)进行组织形态学分析,采用RT-PCR试验对miR-222水平进行检测。血清CK在股直肌运动后损伤过程中的表达水平持续增高;HE染色发现:安静对照组显示肌纤维排列紧密规律,大小均匀,呈多边形;与对照组相比,运动后不同时刻取材的组织切片染色显示肌纤维之间间隙变大,形状不规律,呈肿胀状态;miR-222在运动后表达较对照组整体上调。一次性长时间下坡跑运动可导致大鼠股直肌损伤,损伤后2周肌纤维细胞结构基本恢复正常,通过血清CK的变化特点,血清CK可作为运动性骨骼肌损伤评价的敏感指标之一。一次性下坡跑诱导的运动性骨骼肌损伤中miR-222表达上调,促进了骨骼肌损伤的修复。     

低氧习服大鼠骨骼肌毛细血管密度和血流供应的变化特点

目的：观察大鼠在低氧习服过程中,骨骼肌毛细血管密度和血流供应的变化规律。方法：大鼠在模拟海拔5000m低氧5、15和30d后,用肌球蛋白ATP酶（mATPase)组织化学方法显示骨骼肌Ⅰ、Ⅱ型纤维和毛细血管并进行图像分析;用放射性微球法测定骨骼肌血流量。结果：低氧5d组大鼠骨骼肌纤维即出现明显萎缩,15d和30d组大鼠毛细血管密度显著增高,但单位面积内毛细血管数/肌纤维数（C/F）的比值无明显变化。在所观测的时间内,各组大鼠骨骼肌血流量未见明显变化。结论：大鼠在低氧习服过程中,毛细血管并未发生真正的增生,而由于骨骼肌纤维出现萎缩,使毛细敌国管数目相对增多。     

骨骼肌卫星细胞对肉品质的影响及其分化调控

骨骼肌卫星细胞是一种肌源性干细胞, 在骨骼肌的生长、发育及肌肉损伤修复中有着至关重要的作用。肌卫星细胞通过增殖、分化融合肌纤维形成新的肌核从而导致骨骼肌纤维的肥大以及骨骼肌纤维类型的相互转化, 进而影响肉品质的形成。文章从肌纤维的发育与肉品质形成、卫星细胞分化与肌纤维特征的相关性等方面, 对卫星细胞的Notch等经典遗传信号通路和miRNA等表观遗传调控及其对肉品质的影响进行了综述。     

调控骨骼肌纤维类型转化的信号通路

骨骼肌由异质性的肌纤维组成,不同类型的肌纤维具有不同的形态、代谢、生理和生化特性.根据不同肌纤维中表达的特异肌球蛋白重链亚型可将成体哺乳动物骨骼肌纤维分为4类,即Ⅰ,Ⅱa,Ⅱx和Ⅱb型.骨骼肌保持高度可塑性,当机体受到某些生理或病理刺激时,骨骼肌为了适应需要,通过激活胞内相关信号通路改变肌纤维特异基因的表达从而诱发肌纤维类型的转化.本文综述了细胞内参与调控肌纤维类型转化的多条重要信号通路,如Ca2+信号通路,Ras/MAPK信号通路及多种转录调节因子,辅激活因子和抑制子等,为改善肉类品质,提高运动训练效果及治疗肌肉相关疾病奠定了理论基础.     

不同脊椎动物骨骼肌的解剖结构与动物进化程度的关系

目的:依据发育重演律的理论,比较进化程度不同的脊椎动物骨骼肌是否存在结构层次的差异。方法:选取进化程度不同的脊椎动物,如哺乳动物、鸟类、两栖动物及鱼类,选择各类有代表性并容易取材的动物,通过苏木精伊红染色(HE染色)的方法对健康的昆明白小鼠、家兔、家鸽、牛蛙、鲫鱼背部及腿部肌肉横切面进行观察。结果:昆明白小鼠、家兔、家鸽、牛蛙、鲫鱼的骨骼肌都有相类似的层次结构,即每块骨骼肌由数个肌束构成,骨骼肌外被肌外膜,肌束由肌束膜包绕,每个肌束又由众多肌纤维构成,肌纤维由肌内膜包绕。骨骼肌的层次结构与动物的进化程度和实验取材部位无关。结论:表明进化程度不同的脊椎动物骨骼肌的进化程度相近。表明骨骼肌的3层结构并非在脊椎动物阶段进化完成的。     

冬眠动物骨骼肌生理适应及机制的研究进展

非冬眠动物的骨骼肌在废用条件下会发生明显的萎缩。冬眠动物在历经数月的冬眠期骨骼肌废用后,仍能保持较完整的形态结构与良好的收缩功能,成为天然的抗废用性肌萎缩动物模型。探明冬眠动物骨骼肌对废用的生理适应机制,是生理生态学领域的重要课题之一。本文从形态结构、肌纤维类型和收缩功能等方面综述了冬眠动物对冬眠期骨骼肌废用状态的生理适应,并从蛋白质代谢、生长与分化的调控、代谢类型的调控、氧化应激以及线粒体结构与氧化能力等方面分析了冬眠期骨骼肌生理适应的可能机制。     

FoxO1抑制猪骨骼肌MyHC Ⅰ的表达

为研究FoxO1与骨骼肌纤维类型之间的关系,本试验以大白猪为实验材料,利用RT-PCR和Western印迹技术,检测了FoxO1与肌纤维类型标志基因MyHCⅠ、MyHCⅡa、MyHCⅡb和MyHCⅡx在特定骨骼肌中的表达规律,以及调控肌纤维类型关键基因Mef2c和NFAT的表达,并用Wortmannin处理原代培养的猪骨骼肌成肌细胞,检测了FoxO1与肌纤维类型相关基因的表达.结果显示,FoxO1在不同骨骼肌类型中mRNA表达差异不显著(P0.05),其蛋白表达与MyHC各亚型显著相关.Wortmannin处理结果显示,在处理的第3和5d,FoxO1蛋白与MyHCⅡb,MyHCⅡx和NFAT表达显著正相关,而与MyHCⅠ,MyHCⅡa和Mef2c表达显著负相关.结果表明,FoxO1通过抑制MyHCⅠ的表达调控肌纤维类型.     

不同强度运动对骨骼肌纤维MHC亚型转化及CaN/NFATc1信号通路的影响

目的：研究不同强度运动对骨骼肌纤维MHC亚型转化及钙调神经磷酸酶（CaN）/活化T细胞核因子1（NFATc1）信号通路的影响。方法：雄性SD大鼠（2月龄）24只,随机分为3组（n=8）：正常对照组（NC）、中等强度组（ME）、大强度组（HE）,进行8周跑台训练。采用ATP酶染色法测定I、Ⅱ型肌纤维,凝胶电泳技术分离肌球蛋白重链（MHC）亚型,比色法测定骨骼肌中CaN活性,免疫印迹技术测定骨骼肌NFATc1蛋白含量。结果：①肌纤维密度变化：股四头肌ME组I、Ⅱ型纤维数密度均显著增加（P<0.05）,HE组仅Ⅱ型纤维面密度显著增加（P<0.05）;比目鱼肌HE、ME组I型纤维数密度均显著增加（P<0.05）;②肌纤维MHC亚型百分比变化：股四头肌ME组MHCI、Ⅱa百分比升高（P<0.05）,而MHCⅡb百分比降低（P<0.05）;比目鱼肌MHCI百分比升高,MHCⅡa、Ⅱb百分比降低;③ME组大鼠CaN活性、NFAT1蛋白含量均显著升高（P<0.05）。结论：大、中等强度运动可诱导骨骼肌MHC快型向慢型转化,同时伴随肌纤维亚型变化骨骼肌中CaN活性增加、NFATc1蛋白表达增加。     

皖西白鹅胚胎中、后期肌组织发育变化的观察

分别于17、23、29胚龄各取6枚胚胎发育正常的种蛋,分离鹅胚的心脏、肌胃及大腿骨骼肌,制作石蜡切片,HE染色,显微观察、摄影.观察皖西白鹅胚胎中、后期肌肉组织发育的变化.结果表明,17d时的骨骼肌、平滑肌、心肌的发育程度均较低,没有形成正常的肌纤维形态,之后呈现随龄性增长.骨骼肌和平滑肌在17 d～23 d期间是以肌纤维数量的增加为主,即成肌细胞的分裂增殖,23 d～29 d 期间成肌细胞分化融合形成肌纤维;心脏成纤维细胞增殖速度较快,17 d心脏肌纤维已经排列紧密基本吻合成网状;17 d后主要是心肌纤维的伸长和成熟化的过程.说明胚胎期心肌组织的生长发育要早于骨骼肌与平滑肌.     

三种鳜鱼骨骼肌生长及相关调控基因表达比较

通过制作骨骼肌石蜡切片研究了鳜、斑鳜及斑鳜(♀)×鳜(♂)杂交一代不同发育时期(孵化后10D、20D、30D、60D、90D)骨骼肌肌纤维的生长特征,同时,利用q PCR技术分析了肌肉中myostatin、Myo D、myogenin三个基因m RNA的表达变化。结果表明,3种鳜鱼全长均随日龄呈增大趋势,种间生长差异显著,鳜生长最快,斑鳜最慢,杂交一代介于斑鳜和鳜之间。不同发育时期,3种鳜鱼骨骼肌肌纤维数目较为接近,增生生长种间无明显差异,而肌纤维平均直径大小与其生长快慢间呈正相关,表明不同鳜鱼种间生长差异主要由肌肉肥大生长引起的。鳜、斑鳜和杂交一代myostatin m RNA在D20出现表达高峰,之后表达量呈下降趋势。Myo D在D10、D20表达水平较高,后期表达水平下降;Myogenin在D20时表达量最低,之后,鳜表达量升高最为明显,杂交一代次之,斑鳜保持平稳。不同种类鳜鱼肌肉生长差异与3种基因表达差异间存在一定相关性。     

Hedgehog信号通路与动物骨骼肌发育调控

Hedgehog信号通路在动物胚胎期及出生后骨骼肌的生长发育过程中发挥着重要作用。本文综述了Hedgehog信号通路对骨骼肌细胞增殖分化及肌纤维特性的调控作用及其在骨骼肌发育过程中与其它信号通路交互作用最新研究进展,为畜禽肉品质改良和肌肉相关疾病治疗提供理论基础。     

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。     

骨骼肌组织来源的外泌体促进骨骼肌干细胞增殖并抑制其分化

骨骼肌干细胞(又称为肌卫星细胞)位于肌纤维膜与基底膜之间。肌纤维分泌各种细胞因子到骨骼肌干细胞微环境中,进而调节肌卫星细胞的功能。最近的研究发现,骨骼肌来源的外泌体以内分泌方式影响其他组织的功能,但是,骨骼肌组织分泌的外泌体是否以旁分泌的方式调控肌卫星细胞的功能,目前并不清楚。该研究发现,骨骼肌来源的外泌体能够显著促进肌卫星细胞增殖、抑制其分化,这为揭示外泌体介导的骨骼肌组织微环境调控肌卫星细胞功能提供了实验证据。     

巨噬细胞剔除可通过调控损伤骨骼肌炎症和氧化应激水平损害骨骼肌再生

本研究旨在探索巨噬细胞在骨骼肌损伤修复中的作用及其机制。将小鼠随机分为损伤组、未损伤对照组、剔除组和剔除对照组。损伤组和剔除组小鼠用钝物击打构建骨骼肌挫伤模型,剔除组和剔除对照组小鼠用氯膦酸盐脂质体腹腔注射构建巨噬细胞剔除模型。骨骼肌钝挫伤后1、3、7和14 d取双侧腓肠肌,HE和Masson染色观察损伤骨骼肌再生和纤维化瘢痕愈合过程,real-time PCR及Western blotting检测骨骼肌中炎症因子、趋化因子和氧化应激因子表达变化。结果显示,骨骼肌损伤后14 d,损伤组组只存在少量再生肌纤维,而剔除组存在大量再生肌纤维,两组肌纤维直径差异具有显著性(P0.05)。伤后14 d,剔除组胶原纤维面积所占百分比显著高于损伤组(P0.01)。与未损伤对照组相比,损伤组多种促炎细胞因子、趋化因子和氧化应激因子表达均显著上调。与损伤组相比,剔除组中多种促炎细胞因子、趋化因子和氧化应激因子的表达在损伤后期(损伤后7~14 d)均显著增加。以上结果提示,骨骼肌损伤修复过程中多种炎症因子、趋化因子和氧化应激因子表达上调,剔除巨噬细胞后,上述因子的表达在损伤后期进一步上调,且骨骼肌再生能力受损,纤维化修复加剧。这些结果表明巨噬细胞在骨骼肌损伤修复过程中发挥了重要作用,炎症和氧化应激可能参与了剔除巨噬细胞损害骨骼肌再生这一过程。     

运动对骨骼肌基因表达的表观遗传调控作用

DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA表达调控是表观遗传调控的3种重要方式,其在基因表达调控中发挥着关键作用。适当运动有益于身心健康。骨骼肌作为运动的主体组织,运动可以提高其代谢能力,改善其线粒体生物学功能,调控肌纤维类型转化,增加骨骼肌力量。近年来越来越多的研究表明,表观遗传调控在机体适应运动过程中发挥着重要作用,DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA表达调控等表观遗传调控方式通过调控骨骼肌基因表达来改变骨骼肌代谢能力、线粒体生物学功能和肌纤维类型,从而适应运动变化。本文对近年来运动对骨骼肌基因DNA甲基化、组蛋白修饰和相应miRNA表达调控等3种表观遗传调控方式的研究现状进行了综述,以期为进一步研究运动改善机体机能和健康提供参考。     

核受体在骨骼肌运动适应性变化中的作用及机理

运动诱导的骨骼肌适应性变化是骨骼肌在受到长期运动刺激后出现骨骼肌质量、快慢肌纤维比例、骨骼肌线粒体生物合成、自噬和氧化代谢水平以及骨骼肌运动损伤后修复等方面的变化,导致肌肉肥大、氧化代谢能力提高,从而提高运动能力。核受体是一类配体依赖性的转录因子,主要包括雄激素受体、雌激素受体、糖皮质激素受体、过氧化物酶体增殖物活化受体、甲状腺激素受体、Rev-Erbα以及孤儿核受体Nur77、Nor1和雌激素相关受体等,它们在运动诱导的骨骼肌适应性变化中发挥了重要作用。例如,可通过影响快肌肥大促进抗阻运动对肌肉力量和爆发力的增强、慢肌纤维比例的增加以及慢肌线粒体合成、自噬和氧化代谢酶的提高等途径促进耐力运动对肌肉耐力的增强等。该文就以上核受体在骨骼肌运动性适应中的作用及机制作一综述,这对理解运动增加骨骼肌质量、提高线粒体数量和功能的机制具有重要意义,为运动防治肌肉流失、改善骨骼肌代谢提供理论依据。     

鳜慢肌胚后发育与生长特征

鱼类快肌和慢肌分别占据骨骼肌的不同位置,表现不同的生长发育特征。为了解鳜(Sinipercachuatsi)慢肌纤维的胚后发育特征,本研究通过制作孵化后1～33日龄鳜个体的石蜡切片,采用慢肌特异抗体的免疫组织化学染色,观察了背鳍起点处躯干横切面慢肌的发育变化特征,并利用图像分析软件统计慢肌纤维的数目和面积。结果表明,孵化后鳜仔鱼慢肌位于水平肌隔附近,呈楔形,向背、腹两侧生长。孵化后1～9日龄为单层肌纤维,11日龄发育为多层肌纤维,19日龄覆盖侧线附近,33日龄延伸至背侧第2背肌节、腹侧腹部肌肉2/3处,并在水平肌隔和侧线处分别形成两个肌群。位于骨骼肌最外层的扁平状表层细胞,可能为慢肌增生生长的主要来源。躯干单侧慢肌肌纤维数目由孵化后6个增加至315个,总面积从13.18μm2增加到7 839.58μm2,孵化后13日龄的增生生长占优势,其他发育阶段,肥大生长一直占主导优势。     

鳜早期发育阶段骨骼肌纤维的增生与肥大生长

骨骼肌是鱼体的主要组成部分,也是衡量鱼体生长发育的重要指标.为了解鳜(Siniperca chuatsi)早期发育阶段骨骼肌纤维的生长发育特征,通过制作孵化后1 ～41日龄个体骨骼肌背右侧第一肌节石蜡切片,利用图像分析软件统计该肌节中肌纤维的数目和面积,分析了鳜骨骼肌纤维的增生和肥大生长特征.结果表明,鳜早期发育阶段骨...     

失重状态下肌萎缩研究进展

失重条件下人和动物生理状态会发生一系列的变化,其中骨骼肌萎缩和力量下降较为显著,目前其发生的机制仍不明确且缺少特效的干预措施。本文从肌肉湿重及肌纤维横截面积的变化、肌纤维类型的变化、肌纤维超微结构的变化、肌梭的适应性变化四个方面进行简要阐述,探讨肌肉萎缩的可能发生机制。