不同运动骨骼肌AMPK的变化特点及对mTOR和下游信号的调控

论文摘要

研究目的:研究不同运动下AMPK活性的变化特点及对mTOR和下游信号的调控。研究方法:实验一不同强度采用小、中、大三种强度,跑速分别为10m/min、18m/min、26m/min,坡度10%,时间60 min。不同时间以中强度分别进行30min、60min和90min运动。2周运动以中强度每天一次60min运动,共2周,结束后以大强度进行60min一次性运动。实验二采用一次性大强度运动或AICAR皮下注射。以上均在运动后即刻、1h和6h（AICAR组为注射后1h、2h和6h）测定AMPK活性,ATP、AMP含量,mTOR、4E-BP1和S6K1磷酸化。研究结果:（1）小强度运动后AMPK活性不变,中到大强度运动后即刻分别增加50%和1.8倍;中到大强度即刻AMP分别增加16%和62%,AMP/ATP分别升高33%和89%;（2）不同时间运动后AMP在60和90min运动后即刻显著升高,AMP/ATP比值在60、90min显著;各组AMPK在运动后即刻均显著升高,其中60、90min组持续至1h仍保持升高;（3）和未训练一次性运动组相比,训练组运动后即刻AMP和AMPK的增幅分别下降20%和100%;（4）一次性AICAR注射或运动能显著激活骨骼肌AMPK,并在注射后2h、运动后6h恢复;（5）运动后即刻、注射后1h,mTOR磷酸化和4E-BP1磷酸化均显著降低,运动后1h和注射后2h开始增加,6h达峰值。注射组S6K1 Thr389磷酸化水平在各时间点无显著变化,运动组均显著升高。研究结论:（1）运动导致骨骼肌AMPK呈强度和时间依赖性激活,其机制主要受骨骼肌AMP/ATP比值升高调控;（2）长期运动削弱骨骼肌AMPK在急性运动中的增加幅度,其机制涉及AMP/ATP;（3）一次性剧烈运动或AICAR注射均导致蛋白合成的暂时抑制,其机制与AMPK下调mTOR Ser2448及其下游信号4E-BP1 Thr37/46的磷酸化水平有关,但未发现S6K1 Thr389磷酸化水平的下调;（4）运动或AICAR注射后骨骼肌蛋白合成增加的机制与mTOR、4E-BP1和S6K1磷酸化水平升高相关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究线路
• 1.4.1 论文设计线路图
• 1.4.2 动物实验线路图
• 2 文献综述
• 2.1 AMPK的结构和分布
• 2.1.1 AMPK的结构
• 2.1.2 AMPK各亚基的分布
• 2.2 AMPK通路的上下游信号
• 2.2.1 AMPK上游激酶
• 2.2.2 AMPK的下游靶
• 2.3 运动激活AMPK的机制研究进展
• 2.3.1 运动激活骨骼肌AMPK
• 2.3.2 收缩和运动激活骨骼肌AMPK的分子机制
• 2.4 AMPK调节运动骨骼肌能量代谢的研究进展
• 2.4.1 对糖代谢的调节
• 2.4.2 对FA摄取和氧化的调节
• 2.4.3 对能量信号的整合
• 2.5 AMPK抑制运动骨骼肌蛋白合成的研究进展
• 2.5.1 AMPK下调mTOR信号通路
• 2.5.2 AMPK磷酸化并使eEF2失活
• 2.5.3 AMPK对其他信号分子的调节
• 2.6 小结
• 3 实验一 不同强度和时间运动骨骼肌AMP/ATP比值和AMPK活性的变化特点
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 动物及分组
• 3.2.2 运动方案
• 3.2.3 取材方法
• 3.2.4 主要试剂和设备
• 3.2.5 骨骼肌AMP、ATP含量的测定
• 3.2.6 AMPK活性测定
• 3.3 统计处理
• 3.4 结果
• 3.4.1 不同强度运动AMP、ATP及AMPK活性的变化
• 3.4.2 不同时间运动AMP、ATP和AMPK活性的变化
• 3.4.3 2周训练对急性运动腓肠肌AMP、ATP和AMPK活性的影响
• 3.5 分析与讨论
• 3.5.1 不同强度运动骨骼肌AMPK活性的变化特点
• 3.5.2 不同时间运动骨骼肌AMPK的变化特点
• 3.5.3 短期耐力训练对急性运动骨骼肌AMPK活性的影响
• 3.6 结论
• 4 实验二 急性运动或AICAR注射对mTOR及其下游信号的调控
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 动物及分组
• 4.2.2 取材方法
• 4.2.3 AMPK活性测定
• 4.2.4 mTOR、4E-BP1、P70S6K1磷酸化或蛋白含量的测定—western blot
• 4.3 统计处理
• 4.4 结果
• 4.4.1 一次AICAR注射
• 4.4.2 一次大强度运动
• 4.5 分析与讨论
• 4.5.1 一次AICAR注射或运动激活骨骼肌AMPK信号
• 4.5.2 一次AICAR注射或运动对mTOR及其下游信号的调控
• 4.6 结论
• 5 全文总结
• 6 参考文献
• 7 致谢
• 8 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果
• 附录 缩略词中英文对照表