急性運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)大鼠骨骼肌PGC-1α基因轉(zhuǎn)錄-H2O2激活p38 MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路.pdf

1、目的:
　　線粒體是運(yùn)動(dòng)能量代謝的調(diào)控中心，通過呼吸鏈的電子漏產(chǎn)生ROS，它們既是氧化還原應(yīng)激(Redox stress)的始發(fā)性因素，又是細(xì)胞氧化還原狀態(tài)(Redox state)和氧化還原信號(hào)(Redox signaling)的原發(fā)調(diào)控因子，ROS對(duì)調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄、激活應(yīng)激信號(hào)激酶和調(diào)節(jié)氧化還原激酶活性等具有重要的作用。逐漸積累的證據(jù)支持H2O2參與了線粒體與細(xì)胞核之間的相互作用(Cross-talking)。本實(shí)驗(yàn)擬證明H2O

2、2是否作為信號(hào)分子通過激活p38 MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，參與運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)PGC-1α基因轉(zhuǎn)錄。
　　方法:
　　首先以大鼠一次遞增負(fù)荷跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)為運(yùn)動(dòng)應(yīng)激模型,連續(xù)觀察對(duì)照組(C),運(yùn)動(dòng)中45min、90min、120min、150min及運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)3h、6h、12h、18h和24h各時(shí)間點(diǎn)骨骼肌組織中H2O2濃度、PGC-1αmRNA、p38 MAPK蛋白含量及其磷酸化蛋白表達(dá)。在大鼠成肌細(xì)胞中，模擬氧化應(yīng)激分別測定對(duì)照組、15

3、min、30min、60min各時(shí)間點(diǎn)骨骼肌胞漿中ROS，p38 MAPK與CREB蛋白及其磷酸化蛋白表達(dá)；以及加入p38 MAPK特異性抑制劑SB203580后，測定p38 MAPK與CREB蛋白及其磷酸化蛋白表達(dá)；加入線粒體呼吸鏈復(fù)合物I的抑制劑魚藤酮后，測定骨骼肌胞漿中ROS，p38 MAPK與CREB蛋白及其磷酸化蛋白表達(dá)。
　　結(jié)果:
　　急性遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中骨骼肌H2O2濃度與對(duì)照組比較，在E-45組即開始呈現(xiàn)顯著

4、性增加，并持續(xù)到R-6h組(均P<0.001)；在R-12h組出現(xiàn)短暫降低后，又持續(xù)顯著性增加至R-24h組(均P<0.001)。E45～E120組骨骼肌PGC-1αmRNA表達(dá)均較對(duì)照組降低(P>0.05)；E-150和R-3h組PGC-1αmRNA表達(dá)與對(duì)照組相比較呈顯著性增加(P<0.01和P<0.001)。除E-45和R-12h組外，其余各組骨骼肌磷酸化 p38 MAPK的蛋白含量均較對(duì)照組顯著性增加(P<0.05、P<0.01

5、和P<0.001)。p38 MAPK蛋白含量在運(yùn)動(dòng)中無明顯變化，只是R-3h組較對(duì)照組顯著增加(P<0.05)，恢復(fù)期其余各組均無顯著性變化。
　　在氧化應(yīng)激模型中，20μM H2O2處理成肌細(xì)胞30min后p38 MAPK磷酸化蛋白水平與對(duì)照組相比較顯著性增加（P<0.05），在60min時(shí)達(dá)到最高。用20μM H2O2處理成肌細(xì)胞15min,30min,60min后，CREB磷酸化蛋白含量與對(duì)照組相比較顯著性增加（P<0.05

6、）。加入p38 MAPK特異性抑制劑SB203580后可以抑制p38 MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。10ng/ml魚藤酮處理成肌細(xì)胞60min和5ng/ml魚藤酮處理120min后與對(duì)照組相比，p38 MAPK和CREB磷酸化蛋白含量均有顯著性增加（P<0.05）。H2O2、p38 MAPK特異性抑制劑SB203580、魚藤酮均對(duì)p38 MAPK與CREB蛋白含量無影響。
　　結(jié)論:
　　一次急性遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中/后的整個(gè)過程中，骨骼