AMPKα亞基對小鼠骨骼肌生長發(fā)育及宰后糖酵解過程的影響.pdf

1、AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)對動物骨骼肌生長發(fā)育有很大影響，并在動物宰后糖酵解過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用。AMPKα催化亞基有α1、α2兩種不同的亞型，兩者在動物骨骼肌生長發(fā)育及宰后糖酵解過程中的作用目前仍不清楚。本研究通過基因敲除，基因篩選的方法選用野生型小鼠，AMPKα1基因敲除小鼠及AMPKα2基因敲除小鼠作為研究對象，探討AMPKα1亞基和AMPKα2亞基在動物骨骼肌生長

2、發(fā)育和宰后糖酵解過程中的不同影響。其結(jié)果如下:
　　選取不同天數(shù)的小鼠檢測其體重的發(fā)育性變化及不同組織的重量差異，結(jié)果表明:AMPKα1基因敲除(AMPKα1 ko)小鼠在出生后0天，7天，15天生長速度小于野生型(WT)小鼠(P＜0.05)。2個月（成年）時，AMPKα1 ko小鼠的體重為19.92g，野生型小鼠體重為23.98g，表現(xiàn)出極顯著差異性(P＜0.01);AMPKα2基因敲除(AMPKα2 ko)小鼠在出生后0天，7

3、天，15天生長速度與野生型小鼠差異不明顯，但是到成年時，AMPKα2 ko小鼠的體重為28.38g，野生型小鼠的體重為23.75g，表現(xiàn)出極顯著性差異(P＜0.01)。比較成年小鼠的肌肉組織重量也表現(xiàn)出了極顯著性差異:AMPKα1 ko小鼠俳腸肌和股外肌重量都小于野生型小鼠(P＜0.01);而AMPKα2 ko小鼠俳腸肌和股外肌重量則大于野生型小鼠(P＜0.01)。
　　采用石蠟切片及HE染色方法分析不同基因型小鼠的組織學特性，結(jié)

4、果表明:AMPKα1 ko小鼠在出生后0天，7天，15天脛骨前肌肌纖維直徑小于野生型小鼠(P＜0.05)，成年時，兩者之間的差異性表現(xiàn)為極顯著(P＜0.01)，AMPKα1 ko小鼠脛骨前肌肌纖維直徑遠小于野生型小鼠;AMPKα2 ko小鼠在出生后0天，7天，15天脛骨前肌肌纖維直徑與野生型小鼠差異不明顯，成年時，AMPKα2 ko小鼠的肌纖維直徑則明顯大于野生型小鼠肌纖維直徑，差異為極顯著(P＜0.01)。成年小鼠比目魚肌肌纖維直徑差

5、異性與脛骨前肌肌纖維直徑一致:AMPKα1 ko小鼠肌纖維直徑明顯小于野生型小鼠(P＜0.01); AMPKα2 ko小鼠肌纖維直徑則明顯大于野生型小鼠(P＜0.01)。成年AMPKα1 ko小鼠比目魚肌肌纖維密度明顯高于野生型小鼠(P＜0.01);而成年AMPKα2 ko小鼠比目魚肌肌纖維密度明顯低于野生型小鼠(P＜0.01)。在成年比目魚肌肌纖維數(shù)量測定中發(fā)現(xiàn)，AMPKα1 ko小鼠肌纖維數(shù)量明顯小于野生型小鼠(P＜0.01);而A

6、MPKα2 ko小鼠與野生型小鼠肌纖維數(shù)量差異則不明顯。
　　AMPK活性由蛋白免疫印跡分析法(Western blot)測定的宰后小鼠背最長肌的AMPK及ACC磷酸化程度表示，結(jié)果表明:AMPKα1ko小鼠在宰后短時間內(nèi)AMPK活性迅速提高，與野生型小鼠變化趨勢完全一致，都是在20min時活性達到最大值，之后開始逐步下降，24h時逐漸消失。而AMPKα2ko小鼠在宰后AMPK活性一直沒有明顯提高，其活性變化趨勢與野生型小鼠差異極

7、顯著(P＜0.01)。而且在AMPKα2亞基被敲除后，總的AMPK含量(包括α1和α2)比野生型小鼠總AMPK含量顯著降低(P＜0.01)。AMPKα1 ko小鼠的ACC磷酸化趨勢與AMPK磷酸化一致，野生型小鼠和AMPKα1 ko小鼠同樣是在20min時達到最大值，之后開始逐步下降，24h時消失;AMPKα2亞基被敲除后，ACC磷酸化程度沒有明顯提高，與野生型小鼠ACC磷酸化程度差異明顯(P＜0.01)。
　　測定小鼠宰后背最長

8、肌糖酵解過程各項指標的變化，結(jié)果表明:1)AMPKα1ko小鼠宰后pH值變化趨勢與野生型小鼠相近，宰后短時間內(nèi)迅速降低，而AMPKα2 ko小鼠宰后pH值變化很小，與野生型小鼠相比差異極顯著(P＜0.01)。2)AMPKα1ko小鼠乳酸蓄積速度與野生型小鼠一致，宰后乳酸迅速積累，而AMPKα2 ko小鼠宰后乳酸蓄積緩慢，在20min時就與野生型小鼠乳酸積累速度差異極顯著(p＜0.01)。3)AMPKα1ko小鼠宰后肌肉糖原含量與野生型糖

9、原含量差異不明顯，AMPKα2ko小鼠的糖原含量顯著偏低，與野生型小鼠糖原含量差異極顯著(p＜0.01)。4)AMPKα1 ko小鼠與野生型小鼠的糖酵解潛力差別很小。而野生型小鼠的糖酵解潛力要遠遠高于AMPKα2 ko小鼠(p＜0.01)。
　　以上數(shù)據(jù)表明，AMPKα1亞基對小鼠骨骼肌生長發(fā)育過程有明顯調(diào)節(jié)作用;AMPKα2亞基對小鼠骨骼肌生長發(fā)育前期無明顯調(diào)節(jié)作用，但促進成年小鼠肌肉肥大。AMPKα2亞基對宰后糖酵解過程起到主