運動性低血色素形成過程中鐵調(diào)素(Hepcidin)對骨骼肌鐵代謝的調(diào)節(jié)機制.pdf

1、鐵調(diào)素(Hepcidin)是調(diào)節(jié)機體鐵狀態(tài)和腸道鐵吸收的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素,機體Hepcidin的表達水平與運動性低血色素的形成有關(guān)。骨骼肌是機體的主要運動器官,又是機體運動中利用鐵的主要器官,但目前Hepcidin對骨骼肌細胞鐵代謝調(diào)節(jié)機制仍不清楚。因此,本實驗通過在體和離體兩部分實驗,研究運動性低血色素形成過程中Hepcidin的動態(tài)變化以及Hepcidin對骨骼肌細胞鐵代謝的影響,以期探討運動性低血色素形成過程中Hepcidin對骨骼肌

2、鐵代謝的調(diào)節(jié)機制。
　　 研究內(nèi)容與方法:
　　 在體實驗:36只雄性Wistar大鼠隨機分成安靜對照組(Control group,CG)和運動組(Exercise group,EG),EG大鼠進行遞增負荷跑臺訓練,分別于運動后3、4、5周末取材,CG同時取材,每次取6只。測定血紅蛋白；通過實時熒光定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RealTime-PCR)測定肝臟Hepcidin mRNA的表達；應(yīng)用Western Blot

3、檢測大鼠腓腸肌鐵轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白:二價金屬離子轉(zhuǎn)運蛋白1(Divalent metal transporter1,DMT1)、膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1(Ferroportin1,FPN1)、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1(Transferrin receptor1,TfR1)的表達。
　　 離體實驗:培養(yǎng)大鼠骨骼肌L6細胞,加入不同濃度的Hepcidin溶液(終濃度為0 mg／L、0.1 mg／L、0.5 mg／L、1mg／L)孵育12h,采用同位素示蹤法測

4、定細胞鐵攝取及鐵釋放能力的變化；流式細胞儀檢測L6細胞細胞內(nèi)鐵池(Labile iron pool,LIP)鐵含量；應(yīng)用WesternBlot撿測細胞鐵轉(zhuǎn)運蛋白DMT1和FPN1的變化。
　　 研究結(jié)果:
　　 1.在體實驗:①與CG比較,EG大鼠血紅蛋白(Hemoglobin,Hb)在運動后逐漸降低,運動5周后大鼠Hb顯著低于其5周對照組(P<0.01),表明運動5周組大鼠己誘發(fā)產(chǎn)生運動性低血色素。②在遞增負荷運動中,

5、肝臟Hepcidin mRNA的表達表現(xiàn)出了動態(tài)變化的特點。運動3NN大鼠肝臟Hepcidin mRNA較對照組明顯降低(P<0.05)；運動4周后無明顯變化(P>0.05)；而運動5周后顯著升高(P<0.01)。③運動3周后大鼠腓腸肌DMT1(IRE)、DMT1(non IRE)及TfR1的表達與其CG比較均無顯著變化(P>0.05),只有FPN1表達明顯升高(P<0.05),運動4周后大鼠腓腸肌DMT1(IRE)、DMT1(non

6、IRE)、TfR1及FPN1蛋白的表達較CG均無顯著變化(P>0.05),運動5周后大鼠腓腸肌DMT1(IRE)和TfR1比5周CG表達明顯升高(P<0.05),而FPN1表達顯著降低(P<0.01),DMT1(non IRE)的表達無明顯變化(P>0.05)
　　 2.離體實驗:①Hepcidin對骨骼肌細胞鐵攝取和釋放的影響:Hepcidin處理L6細胞后與空白對照組比較,0.1 mg／L Hepcidin處理組細胞的鐵攝取

7、能力明顯升高(P<0.05),而鐵釋放能力明顯下降(P<0.05)；0.5 mg／L Hepcidin處理組細胞的鐵攝取能力顯著升高(P<0.01),鐵釋放能力顯著降低(P<0.01),1 mg／L Hepcidin組細胞的鐵攝取和釋放能力較對照組均無明顯變化(P>0.05)。②Hepcidin對骨骼肌細胞LIP鐵含量的影響:與空白對照組比較,0.5 mg／LHepcidin處理細胞后LIP鐵含量明顯升高(P<0.05)。③Hepcid

8、in對骨骼肌細胞鐵轉(zhuǎn)運蛋白的影響:0.5 mg／LHepcidin處理L6細胞后,其DMT1(IRE)、TfR1的表達較空白對照組明顯升高(P<0.05),而FPN1表達顯著降低(P<0.01),DMT1(nonIRE)的表達無明顯變化(P>0.05)。
　　 結(jié)論:
　　 1.在運動性低血色素形成過程中大鼠肝臟Hepcidin的表達存在動態(tài)變化過程,大鼠運動3周后Hepcidin的表達降低,運動5周后肝臟Hepcidi