HSP70介導(dǎo)運動延緩增齡骨骼肌萎縮的機理研究.pdf

1、目的:
　　長期有氧耐力運動可改善老年人骨骼肌力量、柔韌性和耐力，緩解以致部分逆轉(zhuǎn)增齡骨骼肌萎縮進程，此作用涉及骨骼肌細胞多種蛋白及其相關(guān)信號通路，其作用機制目前尚不完全清楚。HSP是一類在進化上高度保守的蛋白質(zhì)，主要參與細胞損傷和修復(fù)過程。HSP70為HSP家族成員之一，可與Apaf-1結(jié)合阻止Caspase-9前體的募集、抑制其激活、阻斷Caspase-9介導(dǎo)的細胞凋亡過程。另外，HSP70還可增加細胞自噬相關(guān)蛋白表達，防止細

2、胞內(nèi)異常蛋白的聚集。骨骼肌細胞凋亡增加和自噬功能下降與增齡骨骼肌萎縮的進程密切相關(guān)，而有氧運動誘導(dǎo)的骨骼肌細胞HSP70過表達可增強細胞自噬，抑制細胞凋亡，可能是有氧運動防治增齡骨骼肌萎縮的原因之一。本研究擬通過對自然衰老C57BL/6小鼠進行長期有氧運動干預(yù)，探討增齡骨骼肌萎縮發(fā)生發(fā)展過程中細胞自噬與細胞凋亡相關(guān)蛋白的變化及運動誘導(dǎo)HSP70對其影響，試圖揭示運動預(yù)防增齡骨骼肌萎縮的作用機理。
　　方法:
　　(1)增齡骨

3、骼肌萎縮小鼠模型的建立:27周齡雄性C57BL/6小鼠50只，經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，隨機分為老年對照組(OS組)、年輕對照組(YS組)和老年運動組(OE組)。YS組小鼠經(jīng)抓力測試后即處死取材。OS組與OE組小鼠喂養(yǎng)至60周齡，檢測抓力指標(biāo)后處死取材;
　　(2)運動方案:各運動組小鼠進行為期30周、75％VO2max強度的跑臺訓(xùn)練，1次/天、50分鐘/次，隔天一次;
　　(3)抓力測試:利用小鼠抓力測試儀器自動記錄小鼠3次抓力

4、數(shù)值，取三次平均值;
　　(4)蛋白指標(biāo)檢測:采用Western Blot檢測小鼠骨骼肌組織HSP70，BAG3，Cleaved Caspase-9，Ubiquitin，LC3蛋白表達水平。采用Co-IP法檢測小鼠骨骼肌HSP70與BAG3，Apaf-1蛋白相互作用情況;
　　(5)組織切片及染色:取各組小鼠骨骼肌組織，依次經(jīng)10％中性福爾馬林固定、梯度酒精脫水、石蠟包埋、切片、HE染色。利用顯微鏡和Image J軟件檢測骨

5、骼肌橫截面積，Tunel法檢測小鼠骨骼肌細胞凋亡指數(shù)。
　　結(jié)果:
　　(1)小鼠腓腸肌SI變化:OS組小鼠腓腸肌SI較YS組減少23.09％呈顯著性（p＜0.05），而OE組SI與之相比增加30.48％呈顯著性(p＜0.05）;
　　(2)骨骼肌橫截面積:OS組小鼠骨骼肌橫截面積比YS組顯著減少39.29％(p＜0.05)，與OS組相比OE組顯著增加37.29％(P＜0.05）;
　　(3)小鼠抓力:OS組小鼠

6、抓力/體重比值比YS組減少42.74％呈顯著性(P＜0.05），OE組比OS組顯著增加21.51％(p＜0.05）;
　　(4)細胞凋亡指數(shù)檢測:伴隨年齡增加，OS組較YS組增加475.28％呈顯著性(P＜0.05），而有氧運動之后，OE組小鼠骨骼肌細胞凋亡指數(shù)較OS組顯著減少46.41％(p＜0.05);
　　(5)Western結(jié)果:Ubiquitin蛋白表達水平OS組較YS組增加19.74％無顯著性，OE組較OS組減少

7、29.64％呈顯著性(p＜0.05);OS組LC3-Ⅱ/Ⅰ表達水平較YS組減少5.6％無顯著性，運動后與OS組相比OE組增加104.5％呈顯著性(P＜0.05);OS組Cleaved Caspase-9表達水平較YS組顯著增加45.3％(p＜0.05)，OE組較OS組減少33.4％呈顯著性(p＜0.05）;
　　(6)骨骼肌細胞HSP70與Apaf-1和BAG3蛋白的結(jié)合率:OS組較YS組HSP70與Apaf-1結(jié)合率顯著下降67

8、.11％(p＜0.05)，運動后OE組較其增加306.31％呈顯著性(P＜0.05);HSP70與BAG3結(jié)合率OS組較YS組下降35.19％無顯著性，OE組較OS組HSP70與BAG3結(jié)合率增加170.04％呈顯著性（P＜0.05）。
　　結(jié)論:
　　1)60周齡小鼠腓腸肌發(fā)生增齡骨骼肌萎縮，30周有氧運動可顯著延緩增齡骨骼肌萎縮;
　　2)增齡骨骼肌萎縮可能與骨骼肌凋亡細胞增多和自噬功能降低有關(guān)，30周有氧運動可顯