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急性运动诱导大鼠骨骼肌PGC-1α基因转录 ——H_2O_2激活p38MAPK信号转导通路

2020-12-07阅读(586)

急性运动诱导大鼠骨骼肌PGC-1α基因转录 ——H_2O_2激活p38MAPK信号转导通路

论文摘要

目的:线粒体是运动能量代谢的调控中心,通过呼吸链的电子漏产生ROS,它们既是氧化还原应激（Redox stress）的始发性因素,又是细胞氧化还原状态（Redox state）和氧化还原信号（Redox signaling）的原发调控因子,ROS对调控基因转录、激活应激信号激酶和调节氧化还原激酶活性等具有重要的作用。逐渐积累的证据支持H2O2参与了线粒体与细胞核之间的相互作用（Cross-talking）。本实验拟证明H2O2是否作为信号分子通过激活p38 MAPK信号转导通路,参与运动诱导PGC-1α基因转录。方法:首先以大鼠一次递增负荷跑台运动为运动应激模型,连续观察对照组（C）,运动中45min、90min、120min、150min及运动后恢复3h、6h、12h、18h和24h各时间点骨骼肌组织中H2O2浓度、PGC-1αmRNA、p38 MAPK蛋白含量及其磷酸化蛋白表达。在大鼠成肌细胞中,模拟氧化应激分别测定对照组、15min、30min、60min各时间点骨骼肌胞浆中ROS,p38 MAPK与CREB蛋白及其磷酸化蛋白表达;以及加入p38 MAPK特异性抑制剂SB203580后,测定p38 MAPK与CREB蛋白及其磷酸化蛋白表达;加入线粒体呼吸链复合物I的抑制剂鱼藤酮后,测定骨骼肌胞浆中ROS,p38 MAPK与CREB蛋白及其磷酸化蛋白表达。结果:急性递增负荷运动中骨骼肌H2O2浓度与对照组比较,在E-45组即开始呈现显著性增加,并持续到R-6h组（均P<0.001）;在R-12h组出现短暂降低后,又持续显著性增加至R-24h组（均P<0.001）。E45～E120组骨骼肌PGC-1αmRNA表达均较对照组降低（P>0.05）;E-150和R-3h组PGC-1αmRNA表达与对照组相比较呈显著性增加（P<0.01和P<0.001）。除E-45和R-12h组外,其余各组骨骼肌磷酸化p38 MAPK的蛋白含量均较对照组显著性增加（P<0.05、P<0.01和P<0.001）。p38 MAPK蛋白含量在运动中无明显变化,只是R-3h组较对照组显著增加（P<0.05）,恢复期其余各组均无显著性变化。在氧化应激模型中,20μM H2O2处理成肌细胞30min后p38 MAPK磷酸化蛋白水平与对照组相比较显著性增加（P<0.05）,在60min时达到最高。用20μM H2O2处理成肌细胞15min,30min,60min后,CREB磷酸化蛋白含量与对照组相比较显著性增加（P<0.05）。加入p38 MAPK特异性抑制剂SB203580后可以抑制p38 MAPK信号转导通路。10ng/ml鱼藤酮处理成肌细胞60min和5ng/ml鱼藤酮处理120min后与对照组相比,p38 MAPK和CREB磷酸化蛋白含量均有显著性增加（P<0.05）。H2O2、p38 MAPK特异性抑制剂SB203580、鱼藤酮均对p38 MAPK与CREB蛋白含量无影响。结论:一次急性递增负荷运动中/后的整个过程中,骨骼肌H2O2浓度、p38 MAPK活性与PGC-1αmRNA表达显著性增加存在着一种先后的时间顺序。运动源性的H2O2参与激活p38 MAPK磷酸化,诱导PGC-1α基因转录上调;利用离体培养的大鼠成肌细胞建立适度氧化应激模型证实,H2O2作为一种信号分子,激活p38 MAPK信号转导途径,进而激活下游CREB。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 1 前言
  • 2 实验材料及研究方法
  • 2.1 急性运动实验材料
  • 2.2 氧化应激实验材料分组
  • 2.3 主要的化学试剂及耗材
  • 2.4 实验方法
  • 2.5 统计学处理
  • 3 实验结果
  • 202 浓度'>3.1 骨骼肌H202浓度
  • 3.2 骨骼肌PGC-1αmRNA 含量
  • 3.3 骨骼肌p38 MAPK蛋白和磷酸化蛋白含量
  • 3.4 成肌细胞的免疫组织化学法鉴定
  • 202 处理成肌细胞'>3.5 不同浓度H202处理成肌细胞
  • 202 分别处理成肌细胞15min,30min,60min'>3.6 20μM H202分别处理成肌细胞15min,30min,60min
  • 3.7 p38 MAPK特异性抑制剂－58203580处理成肌细胞
  • 3.8 鱼藤酮处理成肌细胞
  • 4 讨论
  • 4.1 急性运动快速诱导PGC-1αmRNA转录上调
  • 4.2 急性运动激活p38 MAPK 信号转导途径
  • 202激活p38 MAPK信号转导通路启动PGC-1α基因转录'>4.3 H202激活p38 MAPK信号转导通路启动PGC-1α基因转录
  • 202诱导CREB活性上调'>4.4 H202诱导CREB活性上调
  • 4.5 适度氧化应激激活p38 MAPK信号转导途径
  • 5 结论
  • 综述
  • 参考文献
  • 缩略词索引
  • 致谢
  • 研究生个人简介

    • 相关论文文献

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