HSP70介導(dǎo)運(yùn)動(dòng)延緩增齡骨骼肌萎縮的機(jī)理研究.pdf

1、目的:
　　長(zhǎng)期有氧耐力運(yùn)動(dòng)可改善老年人骨骼肌力量、柔韌性和耐力，緩解以致部分逆轉(zhuǎn)增齡骨骼肌萎縮進(jìn)程，此作用涉及骨骼肌細(xì)胞多種蛋白及其相關(guān)信號(hào)通路，其作用機(jī)制目前尚不完全清楚。HSP是一類(lèi)在進(jìn)化上高度保守的蛋白質(zhì)，主要參與細(xì)胞損傷和修復(fù)過(guò)程。HSP70為HSP家族成員之一，可與Apaf-1結(jié)合阻止Caspase-9前體的募集、抑制其激活、阻斷Caspase-9介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡過(guò)程。另外，HSP70還可增加細(xì)胞自噬相關(guān)蛋白表達(dá)，防止細(xì)

2、胞內(nèi)異常蛋白的聚集。骨骼肌細(xì)胞凋亡增加和自噬功能下降與增齡骨骼肌萎縮的進(jìn)程密切相關(guān)，而有氧運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的骨骼肌細(xì)胞HSP70過(guò)表達(dá)可增強(qiáng)細(xì)胞自噬，抑制細(xì)胞凋亡，可能是有氧運(yùn)動(dòng)防治增齡骨骼肌萎縮的原因之一。本研究擬通過(guò)對(duì)自然衰老C57BL/6小鼠進(jìn)行長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，探討增齡骨骼肌萎縮發(fā)生發(fā)展過(guò)程中細(xì)胞自噬與細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的變化及運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)HSP70對(duì)其影響，試圖揭示運(yùn)動(dòng)預(yù)防增齡骨骼肌萎縮的作用機(jī)理。
　　方法:
　　(1)增齡骨

3、骼肌萎縮小鼠模型的建立:27周齡雄性C57BL/6小鼠50只，經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，隨機(jī)分為老年對(duì)照組(OS組)、年輕對(duì)照組(YS組)和老年運(yùn)動(dòng)組(OE組)。YS組小鼠經(jīng)抓力測(cè)試后即處死取材。OS組與OE組小鼠喂養(yǎng)至60周齡，檢測(cè)抓力指標(biāo)后處死取材;
　　(2)運(yùn)動(dòng)方案:各運(yùn)動(dòng)組小鼠進(jìn)行為期30周、75％VO2max強(qiáng)度的跑臺(tái)訓(xùn)練，1次/天、50分鐘/次，隔天一次;
　　(3)抓力測(cè)試:利用小鼠抓力測(cè)試儀器自動(dòng)記錄小鼠3次抓力

4、數(shù)值，取三次平均值;
　　(4)蛋白指標(biāo)檢測(cè):采用Western Blot檢測(cè)小鼠骨骼肌組織HSP70，BAG3，Cleaved Caspase-9，Ubiquitin，LC3蛋白表達(dá)水平。采用Co-IP法檢測(cè)小鼠骨骼肌HSP70與BAG3，Apaf-1蛋白相互作用情況;
　　(5)組織切片及染色:取各組小鼠骨骼肌組織，依次經(jīng)10％中性福爾馬林固定、梯度酒精脫水、石蠟包埋、切片、HE染色。利用顯微鏡和Image J軟件檢測(cè)骨

5、骼肌橫截面積，Tunel法檢測(cè)小鼠骨骼肌細(xì)胞凋亡指數(shù)。
　　結(jié)果:
　　(1)小鼠腓腸肌SI變化:OS組小鼠腓腸肌SI較YS組減少23.09％呈顯著性（p＜0.05），而OE組SI與之相比增加30.48％呈顯著性(p＜0.05）;
　　(2)骨骼肌橫截面積:OS組小鼠骨骼肌橫截面積比YS組顯著減少39.29％(p＜0.05)，與OS組相比OE組顯著增加37.29％(P＜0.05）;
　　(3)小鼠抓力:OS組小鼠

6、抓力/體重比值比YS組減少42.74％呈顯著性(P＜0.05），OE組比OS組顯著增加21.51％(p＜0.05）;
　　(4)細(xì)胞凋亡指數(shù)檢測(cè):伴隨年齡增加，OS組較YS組增加475.28％呈顯著性(P＜0.05），而有氧運(yùn)動(dòng)之后，OE組小鼠骨骼肌細(xì)胞凋亡指數(shù)較OS組顯著減少46.41％(p＜0.05);
　　(5)Western結(jié)果:Ubiquitin蛋白表達(dá)水平OS組較YS組增加19.74％無(wú)顯著性，OE組較OS組減少

7、29.64％呈顯著性(p＜0.05);OS組LC3-Ⅱ/Ⅰ表達(dá)水平較YS組減少5.6％無(wú)顯著性，運(yùn)動(dòng)后與OS組相比OE組增加104.5％呈顯著性(P＜0.05);OS組Cleaved Caspase-9表達(dá)水平較YS組顯著增加45.3％(p＜0.05)，OE組較OS組減少33.4％呈顯著性(p＜0.05）;
　　(6)骨骼肌細(xì)胞HSP70與Apaf-1和BAG3蛋白的結(jié)合率:OS組較YS組HSP70與Apaf-1結(jié)合率顯著下降67

8、.11％(p＜0.05)，運(yùn)動(dòng)后OE組較其增加306.31％呈顯著性(P＜0.05);HSP70與BAG3結(jié)合率OS組較YS組下降35.19％無(wú)顯著性，OE組較OS組HSP70與BAG3結(jié)合率增加170.04％呈顯著性（P＜0.05）。
　　結(jié)論:
　　1)60周齡小鼠腓腸肌發(fā)生增齡骨骼肌萎縮，30周有氧運(yùn)動(dòng)可顯著延緩增齡骨骼肌萎縮;
　　2)增齡骨骼肌萎縮可能與骨骼肌凋亡細(xì)胞增多和自噬功能降低有關(guān)，30周有氧運(yùn)動(dòng)可顯