低氧影响蛋白质合成和分解的平衡诱导骨骼肌萎缩

暴露在低氧环境下,可能会引起胃肠功能障碍和摄食量下降,打破骨骼肌蛋白质合成和分解平衡,造成骨骼肌萎缩。为探讨低氧环境下骨骼肌的萎缩是低氧环境引起的还是低氧诱发的摄食量减少所致,本研究检测大鼠腓肠肌中低氧时蛋白质合成与分解相关基因的蛋白质表达。将21只雄性SD大鼠,随机分为3组：常氧对照组、低氧组（氧浓度为12.4%,模拟海拔4 000 m高度）和配对组（大鼠的摄食量与低氧组前1 d的摄食量相同）,每组7只,每天记录大鼠体重和摄食量。4周后,HE染色法观察腓肠肌肌纤维形态,Western印迹测试相关蛋白质水平。低氧组和配对组摄食量在低氧干预初期,较常氧对照组有显著性下降(P<0.05),干预后期差异不明显;干预期间,低氧组大鼠体重平均增加量(102.10 g)、体重(341.20 ± 16.75 g)、肌肉总量（226.83 ± 8.33 g）和腓肠肌肌纤维横截面积(12.67 ± 1.83 mm)较常氧对照组（128.00 g;377.50 ± 20.75 g;260.50 ± 9.35 g;15.78 ± 2.38 mm）和配对组（119.40 g;375.86 ± 11.30 g;262.29 ± 7.90 g;15.71 ± 2.82 mm）均显著下降,配对组较常氧对照组无显著性差异;4周干预后,与常氧对照组相比,低氧组大鼠腓肠肌中与低氧相关的HIF1α显著增加(1.42 ± 0.19, P<0.05),Akt和p-Akt/Akt显著降低 (1.44 ± 0.13; 0.47 ± 0.08, P<0.05),配对组上述3种指标相对表达量均无显著性差异;在蛋白质合成方面,低氧组mTOR较常氧对照组显著下降(0.63 ± 0.18, P<0.05),配对组较常氧对照组差异不明显;低氧组腓肠肌中,4EBP1(1.14 ± 0.14)和p70S6K1(1.14 ± 0.11)较配对组显著下降(P<0.05)。在蛋白质分解方面,低氧组p-FoxO1和p-FoxO1/FoxO1比值较常氧对照组显著下降(0.71 ± 0.15; 0.78 ± 0.14, P<0.05);低氧组大鼠腓肠肌中,Atrogin1、MuRF1、Beclin1、LC3Ⅰ及LC3Ⅱ/Ⅰ比值均高于常氧对照组(1.35 ± 0.12; 1.30 ± 0.22; 1.17 ± 0.11; 1.03 ± 0.11; 1.35 ± 0.13, P<0.05);配对组与常氧对照组间无明显差异。低氧环境下骨骼肌中蛋白质合成相关基因表达减少,蛋白质分解相关基因表达增加,造成骨骼肌萎缩,体重下降,此变化与摄食量减少无关。     

低氧暴露所致大鼠骨骼肌萎缩的蛋白转化调节机制

目的 对比低氧暴露和常氧下配对低氧摄食干预(半饥饿状态)下大鼠骨骼肌蛋白质合成和分解相关基因表达的差异,以探讨低氧暴露诱导骨骼肌萎缩发生的可能机制。方法 SD大鼠分为:①常氧正常饮食组(C组);②低氧正常饮食组(H组),氧气浓度为12.4%;③常氧配对饮食组(P组),投食量即为H组前一天摄食量。4周干预后测量大鼠体成分,取比目鱼肌(SOL)和趾长伸肌(EDL),称量湿重;HE染色观察肌纤维形态,计算肌纤维横截面积(FCSA);WB测试骨骼肌中HIF1α、Akt、p-Akt及骨骼肌蛋白合成和分解相关基因蛋白含量。结果 1)H组大鼠体重较C组持续下降,P组与C组间无显著性差异;干预初期H组(P组同)摄食量较C组显著下降,后期两组间无差异;(2)干预后,H组大鼠体质量和肌肉总量较C组和P组显著性降低,P组与C组间无差异;H组两肌肉湿重较C组显著下降;H组EDL的FCSA显著低于C组和P组;(3)H组EDL中HIF1α蛋白含量显著高于C组;H组和P组SOL中p-Akt/Akt比值显著低于C组;H组EDL中mTOR、4EBP1蛋白含量显著低于C组,atrogin1、MuRF1、beclin1蛋白含量及LC3Ⅱ/Ⅰ比值显著高于C组,H组SOL中MuRF1蛋白含量显著高于C组和P组。结论 低氧所致的骨骼肌萎缩由低氧特异性因素诱发,表现为以快肌为主的骨骼肌蛋白合成减少和分解增加,而非低氧下摄食量减少引起。     

间歇低氧对大鼠骨骼肌IGF-1和myostatin基因表达的影响

目的:旨在探讨低氧对骨骼肌胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和肌肉生长抑制素(myostatin)表达的影响。方法:SD大鼠分为常氧对照组(C)、低氧暴露组(HO)、复氧1周组(H1)。于氧浓度13.6%的低氧舱内进行间歇性低氧暴露。采用RT-PCR方法测定腓肠肌myostatin mRNA和IGF-1 mRNA的表达。结果:与常氧对照组比,低氧暴露组骨骼肌IGF-1 mRNA表达显著下降,myostatin mRNA表达显著上升;与低氧暴露组比,复氧1周组骨骼肌IGF-1mRNA表达显著上升,myostatin mRNA表达显著下降。结论:低氧暴露后骨骼肌myostatin mRNA和IGF-1mRNA表达发生反向变化,提示二者可能以相反的作用共同参与低氧对肌肉生长的调控。     

低氧经mTOR/4E-BP1和FoxO1/Atrogin-1通路影响骨骼肌蛋白质积累

低氧暴露对骨骼肌蛋白质合成/分解的影响受到广泛关注,但该过程中相关调控通路的研究仍十分有限。本研究拟通过蛋白质相对积累量来研究合成和分解通路的变化。将骨骼肌细胞置于低氧环境中培养,分别在0 h、6 h、12 h和24 h收集细胞,并进行检测。免疫荧光观察肌球蛋白(myosin),翻译表面感应检测蛋白质合成,Western印迹法测试蛋白质合成相关基因(ERK1/2、p-ERK1/2、mTOR、p-mTOR、4E-BP1、p-4E-BP1)、蛋白质分解相关基因(泛素、FoxO1、p-FoxO1、MuRF1和Atrogin-1)表达量。结果发现,随着低氧干预时间延长,肌纤维直径和骨骼肌细胞中蛋白质相对积累量随时间逐渐减小(P<0.01)。与0 h相比,6 h p-4E-BP1/4E-BP1和Atrogin-1的表达显著上调(P<0.05),p-mTOR表达显著高于0 h(P<0.01);6 h和24 h p-mTOR/mTOR的比值显著大于0 h(P<0.05),而p-FoxO1/FoxO1的比值随时间逐渐减小(P<0.01)。上述结果表明,低氧干预能够使骨骼肌细胞直径减少、骨骼肌细胞蛋白质积累减少,并且低氧打破骨骼肌细胞蛋白质合成和分解的平衡,可能是通过调节mTOR/4E-BP1通路活性和FoxO1/Atrogin-1通路的活性实现的。     

4周爬梯抗阻训练对低氧诱导大鼠骨骼肌萎缩的影响

目的探究抗阻训练抵抗低氧诱导骨骼肌萎缩的效果,为解决高原训练期间运动员骨骼肌丢失问题提供理论依据。方法 8周龄雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠24只,平均体重约230 g,随机分为4组:常氧安静组(C)、常氧抗阻训练组(R)、低氧安静组(H)和低氧抗阻训练组(HR)。H和HR组在模拟海拔4000 m,R和HR组则进行抗阻训练,进行4周的低氧及抗阻训练干预后测试各组大鼠体成分,比目鱼肌、趾长伸肌、腓肠肌、肱二头肌的湿重和肌纤维横截面积。结果观察到HR组瘦体重显著高于H组,H组瘦体重显著低于C组;HR组的肱二头肌湿重和肌纤维横截面积显著高于H组。结论抗阻训练有助于预防低氧诱导骨骼肌萎缩的发生,爬梯形式的抗阻练习可刺激大鼠肱二头肌的肥大。     

低氧中强度训练可通过上调HIF-1α来提高机体抗氧化能力

低氧环境和运动训练均可导致人体体重降低,然而,低氧结合中强度训练对肥胖人群能量代谢及氧化应激的影响尚不清楚。本研究招募了60名无系统运动训练史的健康男性大学生,将受试者分为低氧组和常氧组,每组30名。在一个110 m^2的训练室内通过低氧训练系统模拟人工低氧环境(海拔高度:2 500 m,氧浓度:15%)。两组受试者进行1个月的低氧/常氧中强度骑行训练。此外,对低氧和常氧中强度训练的大鼠进行力竭跑台运动测试,苏木精和伊红(HE)染色评价大鼠骨骼肌形态学变化,RT-PCR检测低氧诱导因子1α(HIF-1α) mRNA的表达。研究显示,运动后低氧组的体重、脂肪重量和BMI均显著低于常氧组(p<0.05)。运动后低氧组的血清TC、HDL-C和LDL-C含量均显著低于常氧组(p<0.05),而总TG含量与常氧组无显著差异(p>0.05)。运动后,低氧组的游离脂肪酸含量显著高于常氧组(p<0.05),两组血糖无显著差异(p>0.05)。运动后,低氧组的SOD和GSH-PX水平显著高于常氧组(p<0.05),而MDA水平显著低于常氧组(p<0.05)。运动后,低氧组的IL-1β、IL-6和TNF-α水平显著低于常氧组(p<0.05)。力竭运动后,低氧组大鼠的骨骼肌形态学改变异常情况明显低于常氧组。低氧组的HIF-1αm RNA水平显著高于常氧组。本研究表明,与常氧相比,低氧中强度训练可有效降低肥胖人群的血脂水平,促进脂肪动员,减弱氧化应激损伤,抑制促炎细胞因子表达,从而促进体重减轻,并防止糖尿病、高血脂等肥胖相关疾病的发生。此外,低氧中强度可通过上调HIF-1α来提高机体抗氧化能力并减弱运动损伤。     

模拟海拔5 500 m低压低氧环境对大鼠HPT轴和肠道菌群的影响*

目的: 探究模拟海拔5 500 m低压低氧环境对大鼠下丘脑-垂体-甲状腺(HPT)轴和肠道菌群的影响及两者间关联。方法: 采用低压低氧舱模拟海拔5 500 m高度,构建成年雄性SD大鼠低氧模型,设置1、3、7、14、21和28 d低氧组和常氧组,并设置1 d和3 d低氧后常氧恢复组(每组大鼠8只,低氧时间为每天24 h)。记录大鼠每日体重和平均摄食量,采用16 s rDNA测序分析肠道菌群、ELISA检测血清HPT轴激素水平,进行肠道菌群与HPT轴激素相关性分析。结果: 与常氧组相比,低氧组大鼠体重和摄食量显著降低(P＜0.01)。1 d、3 d低氧组大鼠血清促甲状腺素释放激素(TRH)和促甲状腺激素(TSH)水平较常氧组显著降低(P＜0.05),血清总甲状腺素(TT4)、总三碘甲状腺原氨酸(TT3)、游离甲状腺素(FT4)和游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)水平较常氧组显著增加(P＜0.05)。1和3 d低氧组大鼠肠道副拟杆菌属(Parabacteroides)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、丁酸球菌属(Butyricimonas)、拟杆菌属(Bacteroides)、臭味杆菌属(Odoribacter)和RC4-4菌属丰度较常氧组显著增加(P＜0.05),普氏菌属(Prevotella)丰度较常氧组显著降低(P＜0.05)。14、21和28 d低氧组大鼠副拟杆菌属、球毛菌属(Sphaerochaeta)、阿克曼氏菌属(Akkermansia)、迷踪菌属(Elusimicrobium)丰度较常氧组显著增加(P＜0.05),乳酸杆菌属、萨特氏菌属(Sutterella)丰度较常氧组显著降低(P＜0.05)。肠道菌群与HPT轴激素相关性分析表明,丁酸球菌属、迷踪菌属、萨特氏菌属与TRH、TSH显著负相关(P＜0.05),普氏菌属、拟杆菌属、臭味杆菌属、副拟杆菌属分别与TSH、TT4、TT3、FT4显著相关(P＜0.05),乳酸杆菌属与TRH、 TSH、FT4显著相关(P＜0.05),阿克曼氏菌属与TRH、FT4显著相关(P＜ 0.05),RC4-4菌属与TSH、TT3显著相关(P＜0.05)。结论: 模拟海拔5 500 m低氧应激显著改变SD大鼠肠道菌群的构成,这可能是甲状腺功能与低氧环境相适应的变化,变化程度与低氧应激时间有关;低氧环境下大鼠肠道菌群的变化与HPT轴激素水平显著相关。     

中枢注射Nesfatin-1与Exendin(9-39)对大鼠摄食和胃肠动力调节的影响

目的:探讨下丘脑室旁核注射GLP-1R拮抗剂Exendin(9-39)对Nesfatin-1所致大鼠摄食和胃肠动力改变的影响及作用机制。方法:选择40只雄性Wistar大鼠,随机分成正常对照组(NC组)、Nesfatin-1组(NS组)、Exendin(9-39)组(ES组)、Nesfatin-1联合Exendin(9-39)组(NE组)。采用下丘脑室旁核(PVN)埋置套管并分别给予以上药物干预,干预前和干预后的12小时、24小时记录和比较各组大鼠的摄食、饮水及体重变化。2天后,采用甲基纤维素-酚红溶液灌胃法测各组大鼠胃排空率,实时荧光定量法(RT-PCR)检测下丘脑及胃组织GLP-1Rm RNA的表达。结果:与基础摄食量比较,NS组大鼠给药后12 h、24 h的摄食量减少(P0.05),NE组大鼠给药后12 h、24 h的摄食量减少(P0.05),但较NS组增加(P0.05);与基础饮水量比较,NS组、NE组给药后12 h饮水量减少(P0.05);与基础体重比较,NS组大鼠给药后12 h、24 h的体重降低(P0.05),NE组大鼠给药后12 h的体重降低(P0.05),但较NS组增加(P0.05);NS组大鼠给药后胃排空率较NC、NE组大鼠显著下降(P0.05),NS组大鼠下丘脑GLP-1Rm RNA的表达量较NC组增加(P0.05)。结论:中枢给予GLP-1R拮抗剂能减弱Nesfatin-1引起的摄食抑制、胃排空延迟及体重下降效应,Nesfatin-1可能通过与GLP-1的协同作用参与摄食及胃肠动力的调节。     

甘肃鼢鼠与SD大鼠骨骼肌低氧适应的比较

运用组织学和紫外分光光度法,对常氧、低氧2周和4周的甘肃鼢鼠(Myospalax cansus)及SD大鼠(Rattus norvegicus)骨骼肌形态结构、乳酸脱氢酶(LDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)活力及肌红蛋白(Mb)浓度进行测定。结果显示,甘肃鼢鼠骨骼肌形态结构在常氧、低氧2周及4周后变化不明显;SD大鼠随低氧时间延长发生显著变化,低氧2周后,肌纤维明显萎缩,间隙增大,结构较紊乱;低氧4周后,肌纤维破裂,呈细丝状,不规则,大小不一致,肌节紊乱。甘肃鼢鼠LDH活性随低氧时间增长逐渐降低,但无显著性差异(P0.05);在不同时间低氧处理后,甘肃鼢鼠前后肢的LDH活性均极显著低于SD大鼠(P0.01);常氧条件下,甘肃鼢鼠前后肢SDH活性低于SD大鼠,但无显著差异(P0.05),低氧2周及4周后,与SD大鼠呈极显著差异(P0.01);常氧条件下,甘肃鼢鼠前后肢Mb浓度均显著高于SD大鼠(P0.05),低氧2周及4周后,极显著高于SD大鼠(P0.01)。结果表明,甘肃鼢鼠骨骼肌较SD大鼠有着更强的低氧耐受力。     

Ghrelin-GHSR通路在急性低氧暴露大鼠胃炎症反应中的调节作用

由胃合成分泌的食欲刺激激素（ghrelin）可通过结合并激活生长激素促分泌激素受体,（growth hormone secretagogue receptor,GHSR）在调节胃功能方面发挥重要作用。急性低氧暴露导致的消化系统营养吸收障碍和胃肠道炎症反应是否通过Ghrelin-GHSR通路调控尚无研究。本研究采用Wistar大鼠为研究对象,随机分为4组：低氧暴露0 h组、12 h组、24 h组和48 h组,低氧干预在10.2%氧浓度的低氧房中进行。干预前后记录体重;通过分子生物学检测指标评价胃组织炎症因子含量、食欲刺激激素和下丘脑GHSR mRNA相对含量和蛋白质表达水平。本研究证实,随着低氧暴露时间的延长,大鼠体重减少量逐渐增加（12 h：3.73±3.08 g、24 h：8.77±5.04 g、48 h：12.53±6.16 g）;胃组织炎症因子IL-2、IL-4、IL-10、TNFα和MCP-1蛋白含量在低氧12 h后增加（4816.9±983.7 / 9074.5±1107.8 / 18895.1±2967.5 / 37.1±9.8 / 143.5±12.5 pg/mL vs. 166.1±34.6 / 38.3±4.2 / 1429.6±123.9 / 1.7±0.3 / 13.5±2.1 pg/mL）,随着低氧时间延长,炎症因子水平逐渐下降至正常水平（24 h：846.4±94.8 / 1269.8±167.9 / 5769.7±892.6 / 7.5±2.1 / 39.3±8.5 pg/mL;48 h：546.5±97.3 / 374.9±84.9 / 1889.7±982.3 / 2.1±0.8 / 24.6±6.4 pg/mL）;低氧12 h后胃组织食欲刺激激素 mRNA水平较0 h组下降（0.49±0.06 vs. 1, P < 0.05）,48 h后上升（3.79±0.54 vs. 1, P < 0.01）,胃组织的食欲刺激激素蛋白含量在低氧24 h和48 h后均出现上升（1.23±0.15 / 1.16±0.12 vs. 1, P < 0.05）;下丘脑GHSR mRNA在低氧48 h后上升（1.99±0.29 vs. 1, P < 0.01）,蛋白质水平在低氧24 h和48 h后均出现下降（0.35±0.06 / 0.48±0.04 vs. 1, P < 0.05）。表明急性低氧暴露会导致Ghrelin-GHSR通路下调,进而促进胃组织炎症反应,而随着低氧暴露时长的延续,Ghrelin-GHSR通路可通过下调胃中炎症因子水平而避免消化系统的进一步损伤。     

p38-MAPK信号通路在HHPH中的作用及三七总皂苷干预

目的:研究p38-MAPK信号通路在大鼠低O2高CO2性肺动脉高压(HHPH)发生发展中的动态变化;探讨三七总皂苷(PNS)防治低O2高CO2性肺动脉高压的机制。方法:复制慢性HHPH大鼠模型,分为正常组(N),低O2高CO23 d组(H3d)、1周组(H1w)、2周组(H2w)、4周组(H4w),及PNS治疗组(Hp),Hp组腹腔注射血塞通注射液(成分为PNS和生理盐水)。Western印迹法、免疫组织化学技术检测肺组织及肺血管P-p38、p38蛋白的表达。结果:①H1w、H2w、H4w和Hp组的WA/TA均高于N组(P均<0.05),但H3d组较N组增加不明显(P>0.05),Hp组WA/TA明显低于H4w组(P<0.05)。②肺组织P-p38蛋白在N组表达不明显,在H3d、H1w、H2w、H4w组均有高水平表达。③肺小动脉壁P-p38蛋白在N组和H3d组表达呈阴性或弱阳性,在H1w、H2w、H4w组有高水平表达,较N组差异有统计学意义(P<0.05)。④Hp组肺组织P-p38,肺小动脉壁P-p38蛋白表达较低O2高CO2组降低(P<0.05)。结论:p38-MAPK信号通路介导了大鼠HHPH的形成。PNS可减轻这一过程,其机制可能和PNS抑制P-p38表达有关。     

氧化低密度脂蛋白经AMPK/mTOR信号通路诱导HUVECs自噬

氧化低密度脂蛋白（oxygenized low density lipoprotein, ox-LDL）诱导人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells, HUVECs）损伤有助于动脉粥样硬化（atherosclerosis, AS）的发展。但ox-LDL对HUVECs自噬的影响及机制尚不清楚。为探究其机制,采用体外培养HUVECs,建立ox-LDL损伤模型。透射电子显微镜观察HUVECs中自噬体的变化;Western印迹法检测p-AMPK、AMPK、p-mTOR、mTOR及Beclin1、LC3-II、P62的表达。结果显示,与对照组比较,透射电子显微镜下观察到ox-LDL组的自噬体明显增多。Western印迹结果显示,与对照组比较,ox-LDL组Beclin1(0.81±0.04 vs. 1.83±0.11,P＜0.01)、LC3-II(0.80±0.06 vs. 1.61±0.06, P＜0.01)和P62(0.65±0.10 vs. 1.64±0.17, P＜0.01)表达显著增高。ox-LDL和BafilomycinA1共同干预组Beclin-1(3.15±0.15 vs. 3.17±0.13, P>0.05)、LC3-II(2.95±0.12 vs. 2.96±0.12, P >0.05)和P62(3.26±0.15 vs. 3.19±0.15, P>0.05)表达与BafilomycinA1组无显著差异,ox-LDL未使自噬起始增加,可能是降解受损导致自噬体的积累。与对照组比较,ox-LDL增加p-AMPK (0.47±0.03 vs. 0.96±0.03, P＜0.01)表达,并降低p-mTOR(0.86±0.04 vs. 0.25±0.05, P＜0.01)表达。单独阻断mTOR时, Beclin-1(0.81±0.05 vs. 2.19±0.17, P＜0.01)、LC3-II(0.76±0.13 vs 2.00±0.05, P＜0.01)和P62(0.74±0.12 vs. 1.94±0.11, P＜0.01)表达显著增加。亮氨酸（Leucine）可增加p-mTOR(0.87±0.11 vs. 1.67±0.07, P＜0.01)表达,并降低Beclin-1(0.81±0.05 vs. 0.37±0.03, P＜0.01)、LC3-II（0.76±0.13 vs. 0.41±0.02, P＜0.01）和P62（0.76±0.10 vs. 0.44±0.04, P＜0.01）表达,但ox-LDL可使Leucine预处理后的p-mTOR（1.67±0.11 vs. 0.82±0.02, P＜0.01）表达显著降低,并且Beclin-1（0.37±0.03 vs. 0.78±0.04, P＜0.01）、LC3-II（0.41±0.02 vs. 0.78±0.02, P＜0.01）和P62（0.44±0.04 vs. 0.74±0.04, P＜0.01）表达显著增加。说明mTOR参与ox-LDL诱导的自噬。与ox-LDL组相比,ox-LDL和Si-AMPK共同处理组p-mTOR(0.25±0.05 vs. 0.46±0.03, P＜0.01)表达增加以及Beclin-1(1.97±0.04 vs. 1.26±0.12, P＜0.01)、LC3-II(1.42±0.10 vs. 0.95±0.05, P＜0.01)和P62(1.58±0.09 vs. 0.98±0.11, P＜0.01)表达降低。以上结果表明,ox-LDL通过AMPK/mTOR途径诱导HUVECs发生自噬,并且导致自噬体的积累。     

原花青素对小鼠后肢缺血肌肉的作用及miR-133b的表达变化

肢体缺血后的氧化应激反应将导致肌肉损伤,刺激肌卫星细胞（satellite cells,SCs）的成肌分化,从而完成损伤修复,而肌源性miRNAs参与其中。原花青素（proanthocyanidins,PC）来源于植物多酚提取物,具有抗氧化应激的作用。但原花青素对缺血肌肉的作用和机制尚不明确。本文研究原花青素对小鼠后肢缺血肌肉的作用,探讨miR 133b在其中的表达及作用。雄性C57/BL6小鼠经左后肢缺血后随机分为：对照组（H₂O）、低浓度PC（low dose PC,LDPC）组（1 mg/kg）和高浓度PC（high dose PC,HDPC）组（20 mg/kg）。对缺血肢体运动功能评分：7 d时,对照组为1.33±0.14,LDPC组为1.50±0.15,HDPC组为2.08±0.23;14 d时,对照组为2.17±0.31,LDPC组为2.00±0.37,HDPC组为3.83±0.17。说明高浓度PC可促进缺血肢体运动功能恢复（P<0.05）。测定各组的氧化应激产物丙二醛含量,在7 d时：血浆中,对照组为32.85±7.61 nmol/μL,LDPC组为35.90±7.45 nmol/μL,HDPC组为10.46±2.49 nmol/μL;缺血肌肉中,对照组为39.75±7.61 nmol/μg,LDPC组为28.75±7.05 nmol/μg,HDPC组为15.80±3.63 nmol/μg。表明高浓度PC可有效降低后肢缺血小鼠体内氧化应激水平（P<0.05）。HE染色结果显示,高浓度组再生肌纤维比例（7 d,53.88%±8.13%;21 d,39.30%±0.37%）均明显高于（P<0.05）对照组（7 d,10.61%±3.00%;21 d,22.61%±3.16%）和低浓度组（7 d,14.57%±2.94%;21 d,18.74%±4.73%）。RT-qPCR检测缺血肌肉中miR-133b-3p含量,与对照组相比,高浓度组的miR-133b-3p表达上调（3.26倍,P<0.05）。生物信息学分析发现,PPP2CA、PPP2CB和MKP-1可能是miR-133b-3p的靶基因。Western印迹检测发现,与对照组相比,高浓度组PCNA、MyoD和ERK2表达升高,而p-ERK2表达下降（P<0.05）。以上结果说明,高浓度原花青素可降低缺血后的氧化应激反应,促进缺血肌肉再生,而miR-133b-3p和ERK信号通路可能参与其中。     

Notch1信号通路激活在低氧诱导人脐静脉内皮细胞血管形成中的作用

目的观察低氧条件下HIF-1α/VEGF/Notch信号通路在人脐静脉内皮细胞（HUVEC）血管生成中的作用。 方法将HUVEC进行常氧和低氧[二氯化钴（CoCl2）,200 μmol/L]诱导,再将常氧和低氧处理的HUVEC应用Notch1信号通路的抑制剂DAPT （30 μmol/L,24 h）和激活剂JAG-1 （30 μmol/L,24 h）干预。通过体外小管形成实验观察低氧对HUVEC血管生成能力的影响。应用RT-PCR和Western blot检测HUVEC中低氧诱导因子-1α （HIF-1α）、血管内皮生长因子（VEGF）、基质金属蛋白酶-9 （MMP-9）和Notch1信号分子（Notch1、Dell4和JAG-1）的mRNA和蛋白表达。通过Transwell迁移实验和伤口愈合实验观察低氧、DAPT、JAG-1对HUVEC迁移能力的影响。应用MTT法检测低氧及Notch1对HUVEC增殖的影响。两组间比较采用t检验,采用析因设计方差分析低氧和DAPT以及低氧和JAG-1对HUVEC迁移能力、距离、小管形成能力和细胞增殖的交互作用。 结果与常氧组比较,低氧组小管总长[（8.18±0.62）mm比（15.43±1.32）mm]增高,差异具有统计学意义（P < 0.05）。与常氧组比较,低氧组的HIF-1α、VEGF、MMP-9、Notch1、Dell4和JAG-1的mRNA相对表达量和蛋白相对表达量（1.01±0.03比4.43±0.35,1.02±0.03比3.55±0.28,0.98±0.04比3.24±0.25,1.01±0.03比3.22±0.25,0.99±0.02比2.89±0.22,1.02±0.04比2.43±0.19,0.98±0.01比3.13±0.24,0.98±0.02比2.67±0.21,0.97±0.03比2.45±0.19,1.01±0.03比2.44±0.19,1.00±0.04比2.30±0.18,1.03±0.05比2.27±0.18）均升高,差异有统计学意义（P均< 0.05）。Transwell迁移实验和伤口愈合实验显示,低氧条件下,DAPT干预使HUVEC的迁移能力降低,JAG-1干预使HUVEC的迁移能力升高（P均< 0.05）。小管形成和MTT法测定显示,低氧条件下,DAPT干预使HUVEC的小管形成能力和细胞增殖能力降低,JAG-1干预使HUVEC的小管形成能力和细胞增殖能力升高（P均< 0.05）。析因设计的方差分析结果显示,低氧和JAG-1对迁移细胞数、小管形成和细胞增殖能力交互作用具有协同作用（P < 0.05）。 结论低氧可通过激活HIF-1α/VEGF/Notch1信号通路提高HUVEC的血管生成能力、迁移能力和细胞增殖能力。     

黑线仓鼠自身生存和繁殖输出间的权衡不受温度影响

  为阐明野生小型哺乳动物哺乳期能量收支对策,深入理解最大持续能量摄入（SusEI）限制的因素和机理,测定了不同环境温度下（21℃、30℃和5℃）与哺育不同胎仔数（自然胎仔数Con、减少Minus和增加胎仔数Plus）的黑线仓鼠哺乳期体重、摄食量、基础代谢率（BMR）、非颤抖性产热（NST）,以及褐色脂肪组织（BAT）细胞色素C氧化酶（COX）活性、血清T₃、T₄和催乳素水平。结果显示,哺乳期体重显著降低,摄食量显著增加,21℃和30℃组间差异不显著。最大持续摄食量约为14g/d,Minus组比Con和Plus组低20.3%和18.6%。温度对摄食量的影响显著,5℃下摄食量达16g/d,比21℃和30℃组高14%（P<0.05）。Con和Minus组胎仔数维持稳定,而Plus组胎仔数显著降低,断乳时Con和Plus组胎仔数差异不显著。Minus组胎仔重显著低于Con和Plus组。断乳时Minus组平均幼体体重比Con和Plus组分别高17.9%和24.9%（P<0.05）。5℃下BMR、NST、COX活性、血清T₃、T₄和催乳素水平显著高于21℃和30℃,而21℃和30℃组间差异不显著。结果表明：黑线仓鼠SusEI水平为5×BMR,低温下可通过增加能量摄入应对代谢产热的能量支出,在自身维持和繁殖输出之间采取了“权衡分配”的能量学策略,研究结果支持热耗散限制假说,也符合外周限制假说的预测。     

Activation of Nrf2 by SFN Improves Hypoxic Exercise Endurance and Lactate Metabolism in Red and White Skeletal Muscles of Mice

Exercise endurance is closely related to the production and elimination of lactate in skeletal muscles. It has been confirmed in literature that nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) plays an important role in exercise-induced skeletal muscle antioxidant, mitochondrial biosynthesis and energy metabolism. However, it is still unclear whether Nrf2 activation has any effect on lactate metabolism and exercise endurance under hypoxic environment. In this study, sulforaphane (SFN), the Nrf2 activator, was pretreated to mice and then the mice were subjected to an exhaustive exercise under hypoxia (11.2% O₂). The results showed that the exhaustive exercise significantly increased the blood lactate level in PBS-exercise group (P<0.05). However, this indicator in the SFN-exercise group was only 76% of that in the PBS-exercise group (P<0.05). Also, the running distance increased from 577.0 ± 52.9 m to 636.3 ± 101.4 m and the duration increased by 1.1 times as well (P<0.05). Western blotting was used to determine the relative expression of proteins in skeletal muscles. Protein expression levels of Nrf2 and p-Nrf2 in the SFN-control and SFN-exercise group were significantly increased in soleus (P<0.05). In extensor digitorum longus, SFN pretreatment induced the expression of p-Nrf2 increased by 38% and 52%, respectively (P<0.05). In addition, SFN pretreatment promoted MCT1 protein expression in SFN-Control/ SFN-Exercise group and decreased MCT4 protein expression level in SFN-Exercise group (P<0.05). Meanwhile, the expression of LDH-B proteins in soleus was increased by 62% (P<0.05). In extensor digitorum longus, expression of LDH-B in the SFN-control and SFN-exercise group was increased by 1.35 times and 1.31 times, respectively (P<0.05). These results suggested that activation of Nrf2 by SFN could improve the lactate transport and metabolism capacity of skeletal muscle, which probably was one of the potential reasons for the increased exercise endurance of mice in the hypoxic environment. This study provided some theoretical reference for the practical application of SFN in athletes, mountaineers and highland workers.     

白藜芦醇通过调节SIRT1/NF-κB通路减轻力竭训练致大鼠肾脏炎症反应

白藜芦醇是天然存在的沉默信息调节因子2相关酶1(sirtuin1，SIRT1)小分子激动剂，其肾的保护作用已在多种肾疾病动物模型中得到了验证。然而，白藜芦醇是否能够改善力竭训练导致的大鼠肾损伤，以及是否通过SIRT1/NF κB信号通路调节运动性肾损伤大鼠肾炎症反应，尚缺乏系统研究。本研究将32只SD大鼠随机分为安静对照组(Con组)，白藜芦醇组（Rsv组），力竭运动组（Ex组），力竭运动+白藜芦醇组（Ex+Rsv组）。Rsv和Ex+Rsv组每天灌胃50 mg/kg体重剂量的白藜芦醇， Ex和Ex+Rsv组进行4周力竭训练，最后1次训练后24 h取材。本研究结果显示，与Con组相比，Ex组大鼠Scr（175.66 ± 16.08 vs.153.34 ± 8.67，P < 0.01）、BUN（6.67 ± 0.53 vs.5.37 ± 019，P < 0.01）和尿NGAL（9.01 ± 0.18 vs.7.48 ± 0.31，P < 0.01）水平均显著升高，Ex组大鼠肾组织NF κB P65在蛋白质水平表达显著升高（0.77 ± 010 vs. 0.27 ± 0.03，P < 0.01）；各组大鼠肾组织SIRT1在蛋白质水平表达上，Rsv组显著高于Con组（0.90 ± 0.14 vs. 0.43 ± 0.15，P < 0.05），Ex+Rsv组显著高于Ex组（1.0 ± 0.28 vs. 0.38 ± 0.12，P< 001）；与Ex组相比，Ex+Rsv组大鼠肾组织NF-κB P65（0.57 ± 0.13 vs. 0.77 ± 0.10，P < 0.05）和Ac-NF-κB P65（0.52 ± 0.13 vs. 0.78 ± 0.11，P < 0.05）在蛋白质水平表达显著降低。以上结果表明，4周大强度力竭运动导致大鼠出现运动性肾损伤，并激活大鼠肾NF-κB的表达。白藜芦醇可显著提高大鼠肾组织SIRT1在蛋白质水平的表达，并增加脱乙酰化作用，降低NF-κB P65蛋白质乙酰化修饰水平，进一步降低NF-κB的表达。白藜芦醇减轻力竭训练致大鼠肾的炎症反应的机制可能与SIRT1/NF-κB通路有关。