運(yùn)動(dòng)性低血色素形成過(guò)程中鐵調(diào)素(Hepcidin)對(duì)骨骼肌鐵代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制.pdf

1、鐵調(diào)素(Hepcidin)是調(diào)節(jié)機(jī)體鐵狀態(tài)和腸道鐵吸收的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素,機(jī)體Hepcidin的表達(dá)水平與運(yùn)動(dòng)性低血色素的形成有關(guān)。骨骼肌是機(jī)體的主要運(yùn)動(dòng)器官,又是機(jī)體運(yùn)動(dòng)中利用鐵的主要器官,但目前Hepcidin對(duì)骨骼肌細(xì)胞鐵代謝調(diào)節(jié)機(jī)制仍不清楚。因此,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在體和離體兩部分實(shí)驗(yàn),研究運(yùn)動(dòng)性低血色素形成過(guò)程中Hepcidin的動(dòng)態(tài)變化以及Hepcidin對(duì)骨骼肌細(xì)胞鐵代謝的影響,以期探討運(yùn)動(dòng)性低血色素形成過(guò)程中Hepcidin對(duì)骨骼肌

2、鐵代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制。
　　 研究?jī)?nèi)容與方法:
　　 在體實(shí)驗(yàn):36只雄性Wistar大鼠隨機(jī)分成安靜對(duì)照組(Control group,CG)和運(yùn)動(dòng)組(Exercise group,EG),EG大鼠進(jìn)行遞增負(fù)荷跑臺(tái)訓(xùn)練,分別于運(yùn)動(dòng)后3、4、5周末取材,CG同時(shí)取材,每次取6只。測(cè)定血紅蛋白；通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RealTime-PCR)測(cè)定肝臟Hepcidin mRNA的表達(dá)；應(yīng)用Western Blot

3、檢測(cè)大鼠腓腸肌鐵轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)蛋白:二價(jià)金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(Divalent metal transporter1,DMT1)、膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(Ferroportin1,FPN1)、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1(Transferrin receptor1,TfR1)的表達(dá)。
　　 離體實(shí)驗(yàn):培養(yǎng)大鼠骨骼肌L6細(xì)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(cè)

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

5、肝臟Hepcidin mRNA的表達(dá)表現(xiàn)出了動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)3NN大鼠肝臟Hepcidin mRNA較對(duì)照組明顯降低(P<0.05)；運(yùn)動(dòng)4周后無(wú)明顯變化(P>0.05)；而運(yùn)動(dòng)5周后顯著升高(P<0.01)。③運(yùn)動(dòng)3周后大鼠腓腸肌DMT1(IRE)、DMT1(non IRE)及TfR1的表達(dá)與其CG比較均無(wú)顯著變化(P>0.05),只有FPN1表達(dá)明顯升高(P<0.05),運(yùn)動(dòng)4周后大鼠腓腸肌DMT1(IRE)、DMT1(non

6、IRE)、TfR1及FPN1蛋白的表達(dá)較CG均無(wú)顯著變化(P>0.05),運(yùn)動(dòng)5周后大鼠腓腸肌DMT1(IRE)和TfR1比5周CG表達(dá)明顯升高(P<0.05),而FPN1表達(dá)顯著降低(P<0.01),DMT1(non IRE)的表達(dá)無(wú)明顯變化(P>0.05)
　　 2.離體實(shí)驗(yàn):①Hepcidin對(duì)骨骼肌細(xì)胞鐵攝取和釋放的影響:Hepcidin處理L6細(xì)胞后與空白對(duì)照組比較,0.1 mg／L Hepcidin處理組細(xì)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(xì)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(xì)胞的鐵攝取和釋放能力較對(duì)照組均無(wú)明顯變化(P>0.05)。②Hepcidin對(duì)骨骼肌細(xì)胞LIP鐵含量的影響:與空白對(duì)照組比較,0.5 mg／LHepcidin處理細(xì)胞后LIP鐵含量明顯升高(P<0.05)。③Hepcid

8、in對(duì)骨骼肌細(xì)胞鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的影響:0.5 mg／LHepcidin處理L6細(xì)胞后,其DMT1(IRE)、TfR1的表達(dá)較空白對(duì)照組明顯升高(P<0.05),而FPN1表達(dá)顯著降低(P<0.01),DMT1(nonIRE)的表達(dá)無(wú)明顯變化(P>0.05)。
　　 結(jié)論:
　　 1.在運(yùn)動(dòng)性低血色素形成過(guò)程中大鼠肝臟Hepcidin的表達(dá)存在動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,大鼠運(yùn)動(dòng)3周后Hepcidin的表達(dá)降低,運(yùn)動(dòng)5周后肝臟Hepcidi