8周有氧运动对大鼠右心室肌蛋白质组差异表达的影响

论文摘要

目的：心肌蛋白质是心脏结构和功能的基础,长期系统的运动训练可使心肌结构和功能发生变化,这必然导致心肌蛋白质的表达量和质发生变化。本研究从蛋白质组学整体、定量的角度,探讨SD大鼠在8周中小强度有氧运动条件下,右心室肌蛋白质组的差异表达及其规律,初步筛选出在运动应激条件下对心脏重塑发挥重要作用的目标蛋白质。为深入研究国民体质健康的运动干预,也为慢性心血管疾病的运动康复提供实验依据。方法：以20只雄性SD大鼠为研究对象,按照体重随机分为运动组和对照组（n=10）。运动组经8周中小强度有氧运动跑台训练后6h,与对照组同时麻醉处死,提取右心室肌的全蛋白进行双向凝胶电泳技术分离；运用Bio PD quest图像分析软件对双向凝胶电泳图谱进行分析,选取运动后差异表达量≥5倍的蛋白质点,用串联飞行时间质谱蛋白质仪进行质谱鉴定,以逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）对目标蛋白质的基因表达进行mRNA转录水平上的检测。结果：经过8周运动后,与对照组相比运动组心脏重量指数增加32.0%,具有显著性差异（p<0.05）。2-DE图谱上8周运动组和对照组检测到的蛋白质点分别为547±18和530±14个；运动后共有58个蛋白质点发生了变化,其中表达量上调≥2倍的点有33个,上调≥5倍的点有8个,下调≥2倍的点有25个,下调≥5倍的点有8个。选择差异表达量≥5倍的16个点为目标蛋白质进行质谱分析,共鉴定出11个蛋白质,这些目标蛋白质点有：心肌肌动蛋白α1运动后表达量上调9.5倍、膜联蛋白A6运动后表达量上调5.4倍、丙酮酸脱氢酶E1α1运动后表达量上调5.3倍、原肌球调节蛋白4运动后表达量上调5.5倍、蛋白组氨酸磷酸酶运动后表达量上调9.6倍、次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶运动后表达量下调9.7倍、线粒体羧甲基烯酰-CoAβ链运动后表达量下调14.6倍、线粒体电子转移黄素蛋白β亚基运动后表达量下调16.1倍、线粒体酰基辅酶脱氢酶长链运动后表达量下调16.7倍、线粒体乌头酸水合酶运动后表达量下调11.3倍和一个分子量29kDa的未知蛋白运动后表达量上调5.3倍。逆转录聚合酶链检测结果显示：膜联蛋白A6、心肌肌动蛋白α1、蛋白组氨酸磷酸酶、线粒体羧甲基烯酰-CoAβ链、次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶、线粒体酰基辅酶脱氢酶长链的mRNA表达量出现下降；线粒体乌头酸水合酶、原肌球调节蛋白4的mRNA的表达量出现上升。结论：①经过8周中小强度有氧运动后,大鼠右心室肌蛋白质组发生了显著性差异表达。②采用中小强度有氧运动,心肌收缩能力增强,能量代谢水平和钙离子调节水平发生变化,运动对能量代谢和钙离子调节的不同过程有不同的影响,其机制有待进一步证实。③蛋白质表达水平与其基因表达水平不完全一致,表明运动对蛋白质表达的影响可能与上游基因的转录有关也可能与下游的翻译、修饰有关。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验对象与分组
• 2.2 运动实验模型建模方案
• 2.3 仪器设备和试剂
• 2.4 样品制备
• 2.5 固相PH梯度-SDS双向凝胶电泳方法与图像分析
• 2.6 质谱分析
• 2.7 逆转录聚合酶链实验方法
• 2.8 质量控制
• 2.9 实验数据的统计学分析
• 3 实验结果
• 3.1 心脏形态学的变化
• 3.2 2-DE图谱结果
• 3.3 质谱鉴定结果
• 3.4 逆转录聚合酶链实验结果
• 4 分析与讨论
• 4.1 心脏的形态学变化
• 4.2 右心室肌蛋白质的差异表达
• 4.3 目标蛋白质质谱结果分析
• 4.4 逆转录聚合酶链实验结果分析
• 5 结论
• 参考文献
• 附彩图
• 缩略词表（中英文对照）
• 附专题综述
• 科研情况
• 致谢