耐力運動對ICR小鼠心肌線粒體生物發(fā)生的影響.pdf

1、研究發(fā)現(xiàn)，在規(guī)律性的運動鍛煉之后，心肌的功能和形態(tài)發(fā)生了較大程度的適應(yīng)性變化，從微觀角度來看，最顯著的變化就是來自線粒體，線粒體的數(shù)量增多，相關(guān)酶活性改善，從整體上增強了線粒體的功能和數(shù)目，即線粒體生物發(fā)生。線粒體發(fā)生過程非常復(fù)雜，需要核DNA與線粒體DNA的協(xié)調(diào)控制。目前已有大量研究表明，核呼吸因子(NRF)家族和雌激素受體(ERR)家族等核轉(zhuǎn)錄因子控制著核呼吸基因以及線粒體呼吸基因的表達，線粒體轉(zhuǎn)錄因子Tfam、TFBMs等調(diào)節(jié)著線

2、粒體DNA的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制水平，以及PGC-1家族等轉(zhuǎn)錄輔活化因子在這兩大類因子之間的整合調(diào)節(jié)作用。
　　 PGC-1家族在機體對長期運動的適應(yīng)性變化過程中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。PGC-1α可以輔助激活核呼吸因子NRFs，調(diào)節(jié)多種核編碼的線粒體代謝相關(guān)基因和Tfam、TFBMs等線粒體轉(zhuǎn)錄因子的表達。線粒體轉(zhuǎn)錄因子Tfam、TFB1M及TFB2M調(diào)節(jié)著mtDNA的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，從而調(diào)控線粒體DNA編碼的多種線粒體能量代謝相關(guān)因子的表達，

3、促進線粒體的生物發(fā)生。
　　 基于PGC-1家族的重要生理功能及其與Tfam、TFBMs線粒體轉(zhuǎn)錄因子在線粒體生物發(fā)生中的重要作用，本實驗試圖通過研究耐力運動對不同月齡小鼠心肌線粒體中PGC-1α/β、Tfam、TFBMs等基因表達及mtDNA含量的影響，進而探討耐力運動對線粒體生物發(fā)生的影響，從而為耐力運動改善機體機能提供一定的理論依據(jù)。
　　 目的：比較耐力運動對二月齡和十月齡ICR小鼠心肌線粒體中PGC-1α、PG

4、C-1β、Tfam、TFB1/2M基因轉(zhuǎn)錄以及mtDNA含量的影響，從基因轉(zhuǎn)錄水平和線粒體DNA含量的角度探討耐力運動對心肌線粒體生物發(fā)生的影響。
　　 方法：將32只雄性ICR小鼠進行適應(yīng)性訓(xùn)練一周后，隨機分成二月齡安靜組(YC)和二月齡運動組(YE)、十月齡安靜組(OC)、十月齡運動組(OE)四組，每組各8只。對不同月齡小鼠采用遞增負(fù)荷運動能力測試，YE、OE兩組小鼠按最大負(fù)荷的65％～75％進行4周的跑臺訓(xùn)練，每周訓(xùn)練6天

5、，每天一次，每次訓(xùn)練1h。所有小鼠末次運動24h后統(tǒng)一處死，取心肌組織，提取心肌總DNA，檢測ATPase6、mt1000和cytB的拷貝量；提取取心肌總RNA，檢測PGC-1α、PGC-1β、Tfam、TFB1/2M基因轉(zhuǎn)錄水平；提取心肌線粒體，檢測其中的ROS水平。
　　 結(jié)果：
　　 (1)YE組與YC組小鼠相比，OE組與OC組小鼠相比，體重均無顯著差異。
　　 (2)YE組與YC組小鼠相比，心肌線粒體RO

6、S水平上調(diào)；OE組與OC組小鼠相比，心肌線粒體ROS水平下調(diào)。
　　 (3)YE組與YC組小鼠相比，OC與YC相比，心肌mtDNA含量均無明顯差異：OE組與OC組小鼠相比，心肌mtDNA含量顯著上調(diào)。
　　 (4)YE組與YC組小鼠相比，心肌中PGC-1α和PGC-1β的mRNA表達無明顯差異；OE組與OC組小鼠相比，PGC-1β mRNA表達水平顯著上調(diào)，而PGC-1αmRNA表達水平顯著下降。
　　 (5)Y

7、E組與YC組小鼠相比，心肌Tfam、TFB1M和TFB2M的mRNA轉(zhuǎn)錄水平無明顯差異；OE組與OC組小鼠相比，心肌Tfam、TFB1M和TFB2M的mRNA轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)。
　　 結(jié)論：
　　 (1)耐力訓(xùn)練可促進十月齡ICR小鼠心肌線粒體的生物發(fā)生，小鼠心肌線粒體的生物發(fā)生可能還受到年齡的影響。
　　 (2)耐力訓(xùn)練誘導(dǎo)的小鼠心肌線粒體的生物發(fā)生可能與PGC-1α、PGC-1β、Tfam、TFB1M和TFB2M