高住低训对骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR信号的调控

论文摘要

研究目的：通过急性低氧暴露,观察复氧后骨骼肌LKBl、AMP/ATP、AMPK以及mTOR信号时程变化规律；通过观察四周高住低训过程中AMPK/TSC2/mTOR信号的时程变化,阐明低氧经该信号通路下调骨骼肌蛋白合成的作用机制。同时验证,低氧在经LKBl、AMP/ATP途径激活AMPK的过程中,何条居于主导作用。研究方法：本研究以SD大鼠为研究对象。急性低氧实验分为：安静对照组、低氧即刻组、复氧1h组、复氧2h组、复氧6h组和复氧12h组；四周实验分为四大组：常氧安静组、常氧运动组、低氧对照组和高住低训组,再根据时程细分为一天组、一周组、两周组和四周组。低氧暴露方式：每晚10点到次日早8点低氧暴露10h(氧浓度13.6%,相当于3500m海拔)。运动方式为1h耐力运动(跑台坡度为5°,跑速为20m/min,持续运动时间lh/d,6d/w)。高住低训组白天进行耐力运动,晚上低氧暴露。采用HPLC、Bradford、WB等方法检测大鼠趾长伸肌中AMP、ATP含量；MHC蛋白表达以及LKBl、AMPK、TSC2、mTOR、p70S6K、4EBP1的磷酸化。研究结果：(1)低氧暴露后即刻,骨骼肌AMP含量、AMP/ATP比值和LKB1、AMPK和TSC2磷酸化显著升高(P＜0.01),同时mTOR磷酸化显著减少(P＜0.01),均于复氧后6h回复安静水平。(2)在四周低氧暴露各个时间点,低氧使骨骼肌AMP含量、AMP/ATP比值以及LKB1和AMPK的磷酸化显著升高,且显著抑制骨骼肌MHC和mTOR及其下游信号的磷酸化。(3)在四周常氧运动各个时间点,运动显著促进MHC和LKB1、AMPK、mTOR及其下游信号的磷酸化,以及抑制TSC2磷酸化的表达。(4)在四周的HiLo训练中,运动减缓了低氧对骨骼肌MHC和mTOR及其下游信号磷酸化的抑制。研究结论：(1)低氧可通过AMP/ATP比值和LKB1来激活AMPK,并可经AMPK/TSC2/mTOR通路下调mTOR活性,进而抑制蛋白合成。AMP/ATP比值可能通过LKB1来激活AMPK。(2)低氧可通过AMPK/TSC2/mTOR通路抑制骨骼肌蛋白合成,运动可通过增强mTOR信号促进合成。(3)四周HiLo训练可以减弱低氧对骨骼肌蛋白合成的抑制效应。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词中英文对照表
• 1 前言
• 1.1 选题依据与意义
• 1.2 研究内容与创新点
• 1.3 研究假设
• 1.4 实验总体设计与技术路线
• 1.4.1 急性低氧刺激对大鼠骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR信号的影响
• 1.4.2 四周高住低训对大鼠骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR信号的影响
• 2 文献综述
• 2.1 AMPK的激活与调节
• 2.1.1 AMPK的结构与功能
• 2.1.2 AMPK的激活
• 2.1.3 运动对骨骼肌AMPK信号通路的作用
• 2.1.4 低氧对AMPK信号通路的影响
• 2.2 mTOR的激活与调节
• 2.2.1 mTOR的结构和功能
• 2.2.2 mTOR下游信号
• 2.2.3 运动对骨骼肌mTOR信号通路的作用
• 2.2.4 低氧对mTOR信号通路的影响
• 2.3. AMPK与mTOR之间的信号传递
• 2.3.1 TSC1和TSC2
• 2.3.2 AMPK对mTOR上游因子TSC2的调控
• 2.3.3 AMPK对mTOR及其下游因子的抑制作用
• 3 材料与方法
• 3.1 实验动物及分组
• 3.2 运动模型
• 3.3 指标检测
• 3.3.1 动物组织提取
• 3.3.2 提取蛋白
• 3.3.3 蛋白浓度测试（Bradford法）
• 3.3.4 高效液相色谱法（HPLC）
• 3.3.5 蛋白免疫印迹法（Western Blot）
• 3.3.6 实验主要试剂、仪器及生产厂家
• 3.4 数据处理
• 4 实验结果
• 4.1 四周HiLo训练对大鼠体重影响
• 4.2 低氧暴露后复氧对骨骼肌LKB1、AMPK/TSC2/mTOR信号通路的影响
• 4.3 一天HiLo训练对骨骼肌MHC、LKB1、AMPK/TSC2/mTOR信号通路的影响
• 4.4 一周HiLo训练对骨骼肌MHC、LKB1、AMPK/TSC2/mTOR信号通路的影响
• 4.5 两周HiLo训练对骨骼肌MHC、LKB1、AMPK/TSC2/mTOR信号通路的影响
• 4.6 四周HiLo训练对骨骼肌MHC、LKB1、AMPK/TSC2/mTOR信号通路的影响
• 5 分析讨论
• 5.1 低氧暴露对骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR通路的影响
• 5.1.1 低氧暴露对骨骼肌能量代谢、LKB1和AMPK的影响
• 5.1.2 低氧暴露对骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR通路的影响
• 5.2 HiLo训练对骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR通路的影响
• 5.2.1 四周低氧对骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR通路的影响
• 5.2.2 四周运动对骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR通路的影响
• 5.2.3 四周HiLo训练对骨骼肌AMPK/TSC2/mTOR通路的影响
• 6 总结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果