短期高原抗阻練習(xí)對(duì)骨骼肌的影響及分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建.pdf

1、目的：通過基因芯片技術(shù)篩選高原抗阻練習(xí)后骨骼肌差異表達(dá)基因，運(yùn)用生物信息學(xué)手段篩選關(guān)鍵調(diào)控通路并構(gòu)建分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，探尋高原抗阻練習(xí)對(duì)骨骼肌影響的分子調(diào)控機(jī)制。
　　方法：9名男性受試者按照ACSM力量練習(xí)指南在平原進(jìn)行隔天抗阻練習(xí)，共10天，以驗(yàn)證練習(xí)方法的有效性。12名男性受試者隨機(jī)分為高原對(duì)照組(C，n=6)和訓(xùn)練組(HR，n=6)，在3700米高原暴露10天。期間，C組日常生活，HR組進(jìn)行與平原組相同的抗阻練習(xí)。利用磁共振掃

2、描、雙能X線吸收法、等速力量系統(tǒng)測(cè)量大腿橫斷面積(CSA)、體成分和下肢力量；活檢HR組股外側(cè)肌中部肌肉，利用Agilent人基因表達(dá)譜芯片進(jìn)行全基因掃描；用RT-qPCR進(jìn)行部分陽性基因驗(yàn)證；用生物信息學(xué)方法對(duì)差異基因進(jìn)行功能注釋、通路分析、轉(zhuǎn)錄因子預(yù)測(cè)并構(gòu)建分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；用WB法驗(yàn)證關(guān)鍵蛋白。
　　結(jié)果：(1)平原10天抗阻練習(xí)可有效提高全身瘦體重和肌肉力量，說明該訓(xùn)練方案有效；(2)10天高原暴露后，C組體重、全身瘦體重、腿

3、部瘦體重和CSA顯著性下降，HR組無顯著性改變；(3)通過1.5倍差異基因篩選，高原抗阻練習(xí)后有432個(gè)差異表達(dá)基因，192個(gè)上調(diào)，240個(gè)下調(diào)；(4)通過KEGG分析，發(fā)現(xiàn)FOXO、胰島素和ErbB等信號(hào)通路影響骨骼肌體積；(5)通過轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，發(fā)現(xiàn)Nkx2-5處于核心位置；(6)通過蛋白互作網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，發(fā)現(xiàn)SMAD3、MAPK1、MYC和ERBB2起核心作用；(7)通過基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，發(fā)現(xiàn)MAPK13、MYOT、EIF4

4、B、TMOD4、GLI3、ACAT1、TUSC2、PTP4A1和NDUFS1等9個(gè)核心基因可能與抗肌萎縮相關(guān)。
　　結(jié)論：(1)高原抗阻練習(xí)可有效防止瘦體重和肌肉體積的下降；(2)FOXO通路、ErbB通路的變化以及FOXO1、SMAD3基因下調(diào)可能是高原抗阻練習(xí)抗萎縮的分子機(jī)制；(3)Nkx2-5、SMAD3、MAPK1、MYC、ERBB2、MAPK13、MYOT、EIF4B、TMOD4、GLI3、ACAT1、TUSC2、PTP