冬眠不同时期达乌尔黄鼠骨骼肌中NF-κB信号通路的变化及其作用的研究
这是一篇关于废用性肌萎缩,冬眠,NF-κB,MuRF1,比目鱼肌,趾长伸肌的论文, 主要内容为研究背景:核转录因子NF-κB信号通路参与调控多种与凋亡、炎症、癌症、氧化应激和自身免疫等有关的基因的表达。研究发现,NF-κB调控泛素连接酶MuRF1的转录水平,而MuRF1是废用性肌萎缩的必需因子,激活NF-κB信号通路足以引起严重的骨骼肌萎缩,说明NF-κB信号通路在废用性肌萎缩的发生过程中具有重要地位。冬眠动物存在特殊的保护机制使其能在长时间的冬眠过程中抑制废用性肌萎缩的发生,因此越来越多的学者通过对冬眠动物的研究,试图找到废用性肌萎缩的防治措施。研究目的:通过比较冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中NF-κB信号通路以及MuRF1基因表达和蛋白表达的变化,研究冬眠过程中NF-κB对下游靶基因MuRF1的调控作用,探讨达乌尔黄鼠抗废用性肌萎缩的可能机制。研究方法:1.实时荧光定量PCR:测定冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中MuRF1以及NF-κB家族成员IKKfl和p50基因水平的相对表达量;2. Western blot:测定冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中MuRF1、 IKKβ和p50蛋白水平的相对表达量;研究结果:(1)肌重与肌重体重比比目鱼肌的肌肉重量和肌重体重比:与冬眠前组相比,比目鱼肌的肌肉重量在冬眠中组与阵间激醒组均出现轻度下降,出眠组的比目鱼肌肌重显著降低了17.2%(P<0.05),比目鱼肌肌重体重比则未见明显变化(P>0.05);趾长伸肌肌肉重量和肌重体重比:与冬眠前组相比,趾长伸肌的肌肉重量在冬眠中组、阵间激醒组和出眠组分别降低了16.8%(P<0.05)、13.9%(P<0.05)和18.2%(P<0.05),趾长伸肌肌重体重比则无明显变化(P>0.05)。(2) IKKβ基因表达的变化比目鱼肌:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组比目鱼肌IKKβ mRNA表达量升高了49.4%(P<0.05),而出眠组降低了74.22%(P<0.05),与冬眠中组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了80.7%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了82.7%(P<0.01);趾长伸肌:与冬眠前组相比,冬眠中组和阵间激醒组IKKβ mRNA表达量分别升高了73.6%(P<0.05)、158.4%(P<0.01),出眠组降低了90.8%(P<0.01);与冬眠中组相比,阵间激醒组IKKβ mRNA表达量升高了48.9%(P<0.01),出眠组降低了94.7%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了96.4%(P<0.01);(3)p50基因表达和蛋白表达的变化比目鱼肌中基因表达:与冬眠前组相比,阵间激醒组比目鱼肌p50 mRNA的表达量升高了37.1%(P<0.05),其他均无显著性差异(P>0.05);比目鱼肌中蛋白表达:与冬眠前组相比,冬眠中组比目鱼肌中p50蛋白表达水平有所升高,但是结果无显著性差异(P>0.05),阵间激醒组升高了20%(P<0.01),出眠组升高了39.2%(P<0.01);与冬眠中组相比较,出眠组升高了27.2%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组升高了16%(P<0.05)。趾长伸肌中基因表达:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组趾长伸肌中p50 mRNA表达量升高了43.4%(P<0.05),出眠组降低了47.2%(P<0.05);与冬眠中组相比,出眠组p50 mRNA表达量降低了56.1%(P<0.01):与阵间激醒组相比,出眠组降低了63.2%(P<0.01)。趾长伸肌中蛋白表达:与冬眠前相比,冬眠中组趾长伸肌中p50蛋白表达升高了19.1%(P<0.05),阵间激醒组降低了14.7%(P<0.05),出眠组升高了37.6%(P<0.01):与冬眠中组相比,阵间激醒组降低了28.4%(P<0.01),出眠组升高了15.5%(P<0.05);与阵间激醒组相比,出眠组升高了61.3%(P<0.01)。(4) MuRF1的基因表达和蛋白表达的变化比目鱼肌中基因表达:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组比目鱼肌MuRF1 mRNA的表达量升高了3.4倍(P<0.01),与冬眠中组相比,阵间激醒组升高了1.4倍(P<0.01),与阵间激醒组相比,出眠组显著降低了63.8%(P<0.01);趾长伸肌基因表达:与冬眠前组相比,在冬眠中组和出眠组中趾长伸肌MuRF1 mRNA的表达略有升高,而阵间激醒组略有下降,但是结果都没有显著性差异(P>0.05),其他各组均无明显差异(P>0.05);趾长伸肌蛋白表达:与冬眠前组相比,冬眠中组趾长伸肌中MuRF1蛋白表达升高了87%(P<0.01),阵间激醒组升高了1.1倍(P<0.01),与冬眠中组相比较,出眠组降低了45.4%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组降低了51.7%(P<0.01)。比目鱼肌蛋白表达:与冬眠前组相比,黄鼠比目鱼肌冬眠中组MuRF1蛋白表达升高了1.8倍(P<0.01),其他组均无明显差异(P>0.05);与冬眠中组相比较,阵间激醒组下降了61.1%(P<0.01),出眠组下降了54.2%(P<0.05),其他各组之间均无明显差异。研究结论:1.达乌尔黄鼠冬眠过程中骨骼肌重量降低,说明骨骼肌有萎缩现象,但是骨骼肌的肌重体重比没有明显变化,骨骼肌重量的降低不足以影响骨骼肌的正常运动能力。2.达乌尔黄鼠冬眠期间,IKKβ、p50和MuRF1基因的表达都有所上调,并且p50和MuRF1蛋白表达水平也出现升高,这些变化会引起骨骼肌蛋白降解代谢的增加,可能是引起黄鼠骨骼肌出现萎缩的原因。3.达乌尔黄鼠冬眠期间,骨骼肌中p50蛋白表达的变化与MuRF1的基因表达变化均一致,说明冬眠期间p50蛋白调控MuRF1基因的表达;而在出眠时两者表达出现不同变化,p50蛋白表达水平升高,而MuRF1基因表达水平下降,可能是其他信号通路参与调控MuRF1的基因表达。4.达乌尔黄鼠冬眠期间,p50蛋白表达水平和MuRF1基因表达水平在快肌和慢肌中表达变化有差异,说明冬眠期间快肌和慢肌中对p50蛋白和MuRF1基因表达的调控有所不同,冬眠对快肌和慢肌的影响有所差异。
冬眠达乌尔黄鼠骨骼肌纤维线粒体钙稳态调控机制的研究
这是一篇关于废用性肌萎缩,冬眠,线粒体,钙稳态,比目鱼肌,趾长伸肌的论文, 主要内容为研究背景:哺乳动物在长期的不活动式肢体固定状态下其骨骼肌会造成胞浆钙超载,随着骨骼肌胞浆钙离子浓度地不断增加,大量的钙离子进入线粒体会造成线粒体基质钙超载,导致线粒体功能障碍、损伤甚至崩解,进而引起细胞凋亡,发生严重的废用性肌肉萎缩。本课题组的前期研究表明,冬眠动物存在独特的保护机制,可使其在长期的不活动期间保持骨骼肌纤维胞浆钙离子浓度维持在正常水平,抑制废用性肌萎缩造成的相关损伤,然而对于冬眠动物骨骼肌纤维线粒体在维持其胞浆钙当中的作用以及线粒体基质钙的调控机制尚不明晰,亟待研究。研究目的:通过测定冬眠不同时期达乌尔黄鼠(Spermophilus dauricus)比目鱼肌和趾长伸肌中线粒体钙离子水平,以及比目鱼肌和趾长伸肌中线粒体钙运输相关蛋白在基因水平和蛋白水平的变化,研究冬眠达乌尔黄鼠骨骼肌纤维线粒体钙稳态调控的分子机制。研究方法:1.通过激光共聚焦技术测定比目鱼肌和趾长伸肌线粒体钙离子浓度;2.通过实时荧光定量PCR技术测定比目鱼肌和趾长伸肌摄钙通道MCU、MICUI、MICU2和降钙通道Letm1 mRNA水平的相对表达量;3.通过Western Blot技术测定比目鱼肌和趾长伸肌摄钙通道MCU、MICU1和降钙通道Letm1蛋白水平的相对表达量。研究结果:1.肌重体重比的变化:与冬眠前组相比,达乌尔黄鼠冬眠中组比目鱼肌和趾长伸肌的肌重体重比未发生明显变化。与冬眠前组、冬眠中组和阵间觉醒组相比,出眠组比目鱼肌肌重体重比分别升高 55.65%(P<0.01)、38.22%(P<0.01)和 31.34%(P<0.01),出眠组趾长伸肌肌重体重比分别升高23.02%(P<0.01)、32.07%(P<0.01)和18.97%(P<0.05)。2.达乌尔黄鼠冬眠阵周期统计:达乌尔黄鼠平均冬眠时长为138.60±23.81天,其中冬眠时间约占89.75%,觉醒时长约占10.25%。除去冬眠前组,达乌尔黄鼠的冬眠阵时长为11.84±6.94天。达乌尔黄鼠的阵间觉醒时长为1.36±0.86天。出眠达乌尔黄鼠的冬眠阵个数为9.00±1.77个。3.线粒体Ca2+浓度的变化:冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌线粒体Ca2+浓度没有显著变化(P>0.05)。与冬眠前组相比,趾长伸肌线粒体Ca2+浓度在冬眠中组和出眠组分别显著升高3.11%(P<0.01)和3.61%(P<0.01),与冬眠中组相比,Ca2+浓度在阵间觉醒组中显著降低了 3.54%(P<0.01)。与阵间觉醒组相比,趾长伸肌线粒体Ca2+浓度在出眠组中显著升高了 4.12%(P<0.01)。4.冬眠不同时期线粒体运输蛋白MCU、MICU1、MICU2和Letm1 mRNA表达水平的变化:与冬眠前组相比,达乌尔黄鼠比目鱼肌中MCU mRNA表达水平在冬眠中组升高了 14.70%(P<0.01),阵间觉醒组和出眠组分别降低了 34.71%(P<0.01)和82.73%(P<0.01)。与冬眠中组相比,阵间觉醒组和出眠组分别降低了 43.08%(P<0.01)和84.94%(P<0.01)。与阵间觉醒组相比,出眠组降低了 73.55%(P<0.01)。与冬眠前组相比,冬眠中组、阵间觉醒组和出眠组MICU1 mRNA表达水平分别升高了 1.37倍(P<0.01)、2.07倍(P<0.01)和1.65倍(P<0.01)。与冬眠中组相比,阵间觉醒组升高了 29.18%(P<0.01)。与阵间觉醒组相比,出眠组降低了 13.59%(P<0.01)。与冬眠前组相比,冬眠中组、阵间觉醒组和出眠组MICU2 mRNA表达水平分别降低了 54.56%(P<0.01)、45.51%(P<0.01)和 74.09%(P<0.01)。与冬眠中组和阵间觉醒组相比,出眠组分别降低了 42.98%(P<0.05)和52.45%(P<0.05)。与冬眠前组相比,冬眠中组、阵间觉醒组和出眠组达乌尔黄鼠比目鱼肌Letm1 mRNA表达水平分别降低了 52.79%(P<0.01)、41.99%(P<0.01)和 81.89%(P<0.01)。与冬眠中组相比,阵间觉醒组升高了 22.89%(P<0.01),出眠组降低了 61.64%(P<0.01)。与阵间觉醒组相比,出眠组降低了 68.78%(P<0.01)。与冬眠前组相比,达乌尔黄鼠趾长伸肌中MCU mRNA表达水平在冬眠中组和出眠组分别降低了 20.20%(P<0.01)和79.08%(P<0.01)。与冬眠中组相比,阵间觉醒组升高了 17.18%(P<0.01),出眠组降低了 73.78%(P<0.01)。与阵间觉醒组相比,出眠组降低了 77.62%(P<0.01)。与冬眠前组相比,阵间觉醒组和出眠组达乌尔黄鼠趾长伸肌MICU1 mRNA表达水平分别降低了 14.47%(P<0.05)和67.20%(P<0.01)。与冬眠中组相比,阵间觉醒组和出眠组分别降低了 12.41%(P<0.05)和66.41%(P<0.01)。与阵间觉醒组相比,出眠组降低了 61.65%(P<0.01)。与冬眠前组相比,阵间觉醒组和出眠组达乌尔黄鼠趾长伸肌MICU2 mRNA表达水平分别降低了29.43%(P<0.01)和69.53%(P<0.01)。与冬眠中组相比,阵间觉醒组和出眠组分别降低了 23.08%(P<0.01)和66.78%(P<0.01)。与阵间觉醒组相比,出眠组降低了 56.82%(P<0.01)。与冬眠前组相比,冬眠中组和出眠组达乌尔黄鼠趾长伸肌Letm1 mRNA表达水平分别降低了 20.74%(P<0.01)和74.04%(P<0.01)。与冬眠中组相比,阵间觉醒组升高了 20.50%(P<0.01),出眠组降低了 67.25%(P<0.01)。与阵间觉醒组相比,出眠组降低了 72.82%(P<0.01)。5.冬眠不同时期线粒体运输蛋白MCU、MICU1、和Letm1蛋白表达水平的变化:与冬眠前组和冬眠中组相比,达乌尔黄鼠阵间觉醒组比目鱼肌中MCU的蛋白表达分别显著降低了 58.08%(P<0.01)和63.64%(P<0.01),与阵间觉醒组相比,出眠组显著升高了 233.54%(P<0.01)。与冬眠前组相比,达乌尔黄鼠冬眠中组、阵间觉醒组和出眠组比目鱼肌MICU1的蛋白表达分别显著升高了 125.22%(P<0.01)、83.52%(P<0.05)和384.31%(P<0.01),与冬眠中组和阵间觉醒组相比,达乌尔黄鼠出眠组分别显著升高了 115.04%(P<0.01)和163.91%(P<0.01)。与冬眠前组相比,达乌尔黄鼠阵间觉醒组比目鱼肌Letm1蛋白表达量显著降低了 44.42%(P<0.01),出眠组蛋白表达量显著升高了 217.80%(P<0.01)。与冬眠中组和阵间觉醒组相比,出眠组蛋白表达量分别显著升高了 349.27%(P<0.01)和471.80%(P<0.01)。与冬眠前组相比,达乌尔黄鼠冬眠中组趾长伸肌MCU蛋白表达显著升高了 60.76%(P<0.01)。与冬眠中组相比,达乌尔黄鼠阵间觉醒组和出眠组MCU蛋白表达分别显著降低了 43.50%(P<0.01)和56.11%(P<0.01)。与冬眠前组相比,达乌尔黄鼠冬眠中组趾长伸肌MICU1蛋白表达显著升高了 19.51%(P<0.05)。与冬眠中组相比,出眠组MICU1蛋白表达显著降低了 26.21%(P<0.01)。与冬眠前组相比,达乌尔黄鼠冬眠中组趾长伸肌Letm1蛋白表达显著升高了 78.60%(P<0.01),而阵间觉醒组和出眠组分别显著降低了 41.34%(P<0.01)和39.23%(P<0.01)。与冬眠中组相比,阵间觉醒组和出眠组Letm1蛋白表达分别显著降低了 67.15%(P<0.01)和65.98%(P<0.01)。研究结论:1.冬眠过程中达乌尔黄鼠比目鱼肌与趾长伸肌的肌重体重比未发生明显变化,出眠时则明显上升。这也是其骨骼肌未发生萎缩的直接证据。2.冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌线粒体Ca2+浓度没有发生变化。趾长伸肌线粒体Ca2+浓度在冬眠中组和出眠组明显升高,胞浆钙超载时,线粒体可临时充当储钙细胞器。需要储钙时优先使用快肌的线粒体,保证慢肌功能和钙稳态的维持。3.与冬眠前组相比,阵间觉醒组线粒体摄钙转运蛋白MCUmRNA相对表达含量的下调(比目鱼肌)或维持(趾长伸肌),MICU1和MICU2的下调(趾长伸肌和比目鱼肌),以及降钙转运蛋白Letm1mRNA相对表达含量与冬眠组相比有所上调,可能是骨骼肌线粒体维持钙稳态的途径之一。4.摄钙通道MCU和MICU1在冬眠期间蛋白表达含量都显著升高,提示线粒体参与胞浆钙稳态的调控,阵间觉醒期间MCU和MICU1蛋白表达量的下调,提示下调MCU和MICU1是达乌尔黄鼠避免线粒体基质钙离子浓度超载的重要机制,冬眠中维持(比目鱼肌)或上调(趾长伸肌)降钙通道Letm1蛋白表达水平可能是其避免线粒体基质钙超载的又一途径。
冬眠不同时期达乌尔黄鼠骨骼肌中NF-κB信号通路的变化及其作用的研究
这是一篇关于废用性肌萎缩,冬眠,NF-κB,MuRF1,比目鱼肌,趾长伸肌的论文, 主要内容为研究背景:核转录因子NF-κB信号通路参与调控多种与凋亡、炎症、癌症、氧化应激和自身免疫等有关的基因的表达。研究发现,NF-κB调控泛素连接酶MuRF1的转录水平,而MuRF1是废用性肌萎缩的必需因子,激活NF-κB信号通路足以引起严重的骨骼肌萎缩,说明NF-κB信号通路在废用性肌萎缩的发生过程中具有重要地位。冬眠动物存在特殊的保护机制使其能在长时间的冬眠过程中抑制废用性肌萎缩的发生,因此越来越多的学者通过对冬眠动物的研究,试图找到废用性肌萎缩的防治措施。研究目的:通过比较冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中NF-κB信号通路以及MuRF1基因表达和蛋白表达的变化,研究冬眠过程中NF-κB对下游靶基因MuRF1的调控作用,探讨达乌尔黄鼠抗废用性肌萎缩的可能机制。研究方法:1.实时荧光定量PCR:测定冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中MuRF1以及NF-κB家族成员IKKfl和p50基因水平的相对表达量;2. Western blot:测定冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中MuRF1、 IKKβ和p50蛋白水平的相对表达量;研究结果:(1)肌重与肌重体重比比目鱼肌的肌肉重量和肌重体重比:与冬眠前组相比,比目鱼肌的肌肉重量在冬眠中组与阵间激醒组均出现轻度下降,出眠组的比目鱼肌肌重显著降低了17.2%(P<0.05),比目鱼肌肌重体重比则未见明显变化(P>0.05);趾长伸肌肌肉重量和肌重体重比:与冬眠前组相比,趾长伸肌的肌肉重量在冬眠中组、阵间激醒组和出眠组分别降低了16.8%(P<0.05)、13.9%(P<0.05)和18.2%(P<0.05),趾长伸肌肌重体重比则无明显变化(P>0.05)。(2) IKKβ基因表达的变化比目鱼肌:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组比目鱼肌IKKβ mRNA表达量升高了49.4%(P<0.05),而出眠组降低了74.22%(P<0.05),与冬眠中组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了80.7%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了82.7%(P<0.01);趾长伸肌:与冬眠前组相比,冬眠中组和阵间激醒组IKKβ mRNA表达量分别升高了73.6%(P<0.05)、158.4%(P<0.01),出眠组降低了90.8%(P<0.01);与冬眠中组相比,阵间激醒组IKKβ mRNA表达量升高了48.9%(P<0.01),出眠组降低了94.7%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了96.4%(P<0.01);(3)p50基因表达和蛋白表达的变化比目鱼肌中基因表达:与冬眠前组相比,阵间激醒组比目鱼肌p50 mRNA的表达量升高了37.1%(P<0.05),其他均无显著性差异(P>0.05);比目鱼肌中蛋白表达:与冬眠前组相比,冬眠中组比目鱼肌中p50蛋白表达水平有所升高,但是结果无显著性差异(P>0.05),阵间激醒组升高了20%(P<0.01),出眠组升高了39.2%(P<0.01);与冬眠中组相比较,出眠组升高了27.2%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组升高了16%(P<0.05)。趾长伸肌中基因表达:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组趾长伸肌中p50 mRNA表达量升高了43.4%(P<0.05),出眠组降低了47.2%(P<0.05);与冬眠中组相比,出眠组p50 mRNA表达量降低了56.1%(P<0.01):与阵间激醒组相比,出眠组降低了63.2%(P<0.01)。趾长伸肌中蛋白表达:与冬眠前相比,冬眠中组趾长伸肌中p50蛋白表达升高了19.1%(P<0.05),阵间激醒组降低了14.7%(P<0.05),出眠组升高了37.6%(P<0.01):与冬眠中组相比,阵间激醒组降低了28.4%(P<0.01),出眠组升高了15.5%(P<0.05);与阵间激醒组相比,出眠组升高了61.3%(P<0.01)。(4) MuRF1的基因表达和蛋白表达的变化比目鱼肌中基因表达:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组比目鱼肌MuRF1 mRNA的表达量升高了3.4倍(P<0.01),与冬眠中组相比,阵间激醒组升高了1.4倍(P<0.01),与阵间激醒组相比,出眠组显著降低了63.8%(P<0.01);趾长伸肌基因表达:与冬眠前组相比,在冬眠中组和出眠组中趾长伸肌MuRF1 mRNA的表达略有升高,而阵间激醒组略有下降,但是结果都没有显著性差异(P>0.05),其他各组均无明显差异(P>0.05);趾长伸肌蛋白表达:与冬眠前组相比,冬眠中组趾长伸肌中MuRF1蛋白表达升高了87%(P<0.01),阵间激醒组升高了1.1倍(P<0.01),与冬眠中组相比较,出眠组降低了45.4%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组降低了51.7%(P<0.01)。比目鱼肌蛋白表达:与冬眠前组相比,黄鼠比目鱼肌冬眠中组MuRF1蛋白表达升高了1.8倍(P<0.01),其他组均无明显差异(P>0.05);与冬眠中组相比较,阵间激醒组下降了61.1%(P<0.01),出眠组下降了54.2%(P<0.05),其他各组之间均无明显差异。研究结论:1.达乌尔黄鼠冬眠过程中骨骼肌重量降低,说明骨骼肌有萎缩现象,但是骨骼肌的肌重体重比没有明显变化,骨骼肌重量的降低不足以影响骨骼肌的正常运动能力。2.达乌尔黄鼠冬眠期间,IKKβ、p50和MuRF1基因的表达都有所上调,并且p50和MuRF1蛋白表达水平也出现升高,这些变化会引起骨骼肌蛋白降解代谢的增加,可能是引起黄鼠骨骼肌出现萎缩的原因。3.达乌尔黄鼠冬眠期间,骨骼肌中p50蛋白表达的变化与MuRF1的基因表达变化均一致,说明冬眠期间p50蛋白调控MuRF1基因的表达;而在出眠时两者表达出现不同变化,p50蛋白表达水平升高,而MuRF1基因表达水平下降,可能是其他信号通路参与调控MuRF1的基因表达。4.达乌尔黄鼠冬眠期间,p50蛋白表达水平和MuRF1基因表达水平在快肌和慢肌中表达变化有差异,说明冬眠期间快肌和慢肌中对p50蛋白和MuRF1基因表达的调控有所不同,冬眠对快肌和慢肌的影响有所差异。
废用对达乌尔黄鼠趾长伸肌形态结构和功能影响的研究
这是一篇关于达乌尔黄鼠,冬眠,废用性肌萎缩,趾长伸肌,CSA,肌纤维类型,m-ATPase的论文, 主要内容为研究背景:动物实验和临床实践已证实,人或大鼠的骨骼肌经过一段时间的废用后,均会发生一定程度的萎缩。但达乌尔黄鼠作为一种具有冬眠习性的啮齿类动物,在数月冬眠过程中,其骨骼肌无疑处于废用状态,可黄鼠出眠后,却没有出现任何肌萎缩的迹象。本实验研究了废用(冬眠、吊尾)对达乌尔黄鼠趾长伸肌形态结构和功能的影响,从而为探讨达乌尔黄鼠冬眠季抗废用性肌萎缩提供科学资料与研究思路。 目的:观察不同季节正常黄鼠,吊尾黄鼠及冬眠黄鼠趾长伸肌形态结构和肌纤维类型的变化,研究废用(冬眠、吊尾)对黄鼠趾长伸肌形态结构和功能的影响。 方法:1.运用m-ATP酶组织化学方法对黄鼠趾长伸肌肌纤维进行染色分型,运用Powerlab系统,测定趾长伸肌的张力;2.运用Motic Images plus 2.0彩色图像分析仪计数各类型肌纤维数目并测定肌纤维的横截面积。 结果: 1.不同季节(夏季、秋季、冬季)正常黄鼠趾长伸肌的形态结构和肌纤维类型的比较 (1)夏季,秋季,冬季(冬眠)正常黄鼠的趾长伸肌肌重体重比无显著变化。 (2)夏季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维横截面积为(2561.03±326.60)μm2,Ⅱ型肌纤维横截面积为(3606.71±294.76)μm2;秋季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面积分别较夏季减少了14.50%,11.16%(p>0.05);冬季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维横截面积为(2404.29±1 58.57)μm2,Ⅱ型肌纤维横截面积为(3329.49±173.54)μm2。三个季节正常黄鼠趾长伸肌肌纤维横截面积无显著性差异。 (3)夏季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例为(9.74±3.50)%,Ⅱ型肌纤维比例为(90.26±3.50)%;秋季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例为(5.43±1.41)%,Ⅱ型肌纤维比例为(94.57±1.41)%;冬季(冬眠)黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例为(9.59±1.40)%,Ⅱ型肌纤维比例为(90.41±1.40)%;与夏季、冬季正常黄鼠相比,秋季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例显著减少(p<0.01)。 2.不同季节(夏季、秋季、冬季)吊尾14天对黄鼠趾长伸肌形态结构和肌纤维类型的影响 (1)夏季、秋季、冬季正常组黄鼠的体重在实验过程(14天)中均有一定程度增长,但无显著性差异;夏季,秋季吊尾组黄鼠的体重在实验过程中无显著性变化,冬季吊尾组黄鼠的体重在实验过程中下降了9.59%(p<0.01)。 (2)夏季吊尾组黄鼠趾长伸肌湿重、肌重体重比与正常组相比,均无显著差异;秋季,冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌湿重与正常组的相比,均明显降低(p<0.05);但趾长伸肌肌重体重比均无显著性变化。 (3)与夏季正常组黄鼠相比,夏季吊尾组黄鼠趾长伸肌中Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面分别减少了:19.12%、19.97%(p<0.05);与秋季正常组黄鼠相比,秋季吊尾组黄鼠趾长伸肌中Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面分别减少了:24.11%、21.51%(p<0.05):与冬季正常组黄鼠(活跃状态)相比,冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌中Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面分别减少了:24.99%、27.39%(p<0.05)。 (4)与正常组(夏季,秋季,冬季)相比,夏季、秋季、冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌的Ⅰ、Ⅱ型肌纤维比例无显著性差异,肌纤维类型未发生转化。 3.吊尾对冬季活跃状态黄鼠趾长伸肌收缩功能的影响 (1)冬季正常组黄鼠(活跃状态)趾长伸肌等张收缩张力为:(6.92±0.37)g,强直收缩张力为:(13.25±1.71)g;冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌等张收缩张力为:(4.94±0.48)g,强直收缩张力为(9.01±1.17)g。与对照组相比,吊尾组黄鼠趾长伸肌等张收缩张力下降了26.81%(p<0.001),强直收缩张力下降了32.00%(p<0.001)。 (2)冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌的TP50(收缩达到最大张力50%的时间)为(28.75±11.48)ms,TPT(收缩达到最大张力的时间)为(72.50±24.44)ms,与正常组相比其收缩时程无显著变化;冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌的RT50(舒张到50%最大张力的时间)为(57.92±17.49)ms,RT75(舒张到75%最大张力的时间)为(86.67±23.59)ms,与正常组相比其舒张时程分别增加了23.02%,25.92%,但无显著性差异。 4.冬眠对黄鼠趾长伸肌形态结构和肌纤维类型的影响 (1)黄鼠进入冬眠后,其体重不断下降,趾长伸肌湿重呈下降趋势,肌重体重比增加。与冬眠前相比,冬眠1个月,2个月,及出眠(2-3天)黄鼠的体重分别下降为10.35%(p>0.05),18.48%(p<0.001),40.07%(p<0.001);趾长伸肌湿重分别下降了:9.49%(p>0.05),6.54%(p>0.05),26.70%(p<0.05);冬眠前黄鼠的趾长伸肌肌重体重比为(0.408±0.060),冬眠1个月,2个月,及出眠时趾长伸肌肌重体重比分别增加了-0.01%(p>0.05),19.61%(p>0.05)和31.08%(p<0.05)。 (2)冬眠前黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维横截面积为(2189.79±358.67)μm2,Ⅱ肌纤维横截面积为(3204.14±320.74)μm2,冬眠1个月,2个月黄鼠趾长伸肌Ⅰ肌纤维横截面积分别增加了9.80%(p>0.05),3.18%(p>0.05);Ⅱ型肌纤维横截面积分别增加了3.91%(p>0.05),3.47%(p>0.05):出眠(2-3)天黄鼠趾长伸肌的Ⅱ型肌纤维横截面积基本恢复到正常状态,出眠时Ⅰ型肌纤维横截面积与冬眠前,冬眠1个月,冬眠2个月相比,分别降低了16.75%(p<0.05),24.18%(p<0.01),19.32%(p<0.01);Ⅱ肌纤维横截面积与冬眠前,冬眠1个月,冬眠2个相比,分别降低7.68%(p>0.05),11.15%(p<0.05),10.77%(p<0.05)。 (3)冬眠期间黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例显著增加,Ⅱ型肌纤维比例显著降低,出现了由Ⅱ型肌向Ⅰ型肌的转化。冬眠前黄鼠Ⅰ型肌纤维所占比例为(5.43±1.41)%,Ⅱ型肌纤维所占比例为(94.57±1.41)%,冬眠1个月,冬眠2个月,出眠2-3天。黄鼠Ⅰ型肌纤维分别增加76.61%,64.46%,134.99%(p<0.01);Ⅱ肌纤维分别减少4.40%,3.70%,7.75%(p<0.01)。 结论 (1)夏季、秋季、冬季(冬眠)正常黄鼠趾长伸肌的肌重体重比、趾长伸肌Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面积均无明显差异;秋季正常黄鼠趾长伸肌中Ⅰ型肌纤维比例,与夏季、冬季的相比显著降低。 (2)与对照组相比,三个季节(夏季、秋季、冬季)吊尾黄鼠的趾长伸肌肌重体重比均无显著性变化;趾长伸肌肌纤维横截面积均显著变小,Ⅰ、Ⅱ肌纤维比例未发生变化,这一结果提示:黄鼠吊尾14天后,趾长伸肌肌仅发生了轻度萎缩。 (3)冬季吊尾黄鼠(活跃状态)趾长伸肌收缩张力明显变小,收缩时程无显著性变化。 (4)冬眠期间黄鼠趾长伸肌的肌重体重比、Ⅰ、Ⅱ肌纤维横截面积不仅没有下降,还有一定程度的增加,趾长伸肌中Ⅰ型肌纤维比例明显增加,Ⅱ型肌纤维比例明显减少。说明冬眠期间黄鼠趾长伸肌未发生萎缩。
冬眠黄鼠与后肢废用大鼠趾长伸肌的变化与比较
这是一篇关于后肢废用大鼠,达乌尔黄鼠(Citellus dauricus),冬眠,废用性肌萎缩,趾长伸肌,CSA,肌纤维类型,m-ATPase的论文, 主要内容为研究背景:在临床与航天医学中,有关废用造成的骨骼肌萎缩已受到愈来愈广泛的重视。实验研究和临床实践已证实,人或大鼠的骨骼肌经过一段时间的废用后,均会发生一定程度的萎缩。但我们注意到,达乌尔黄鼠(Citellus dauricus)作为一种具冬眠习性的啮齿类动物,在数月的冬眠过程中,其骨骼肌无疑处于废用状态,可黄鼠出眠后,却没有出现任何肌萎缩的迹象。因此对比冬眠黄鼠与后肢废用大鼠骨骼肌的不同变化,既可初步探讨冬眠黄鼠的抗肌萎缩机制,也可为预防和治疗废用性肌萎缩提供新思路。 本课题组已对后肢废用大鼠慢肌的变化进行了研究,而有关快肌的研究尚未开展。综合文献,发现目前对废用状态下快肌的变化亦无统一认识。因此,本次研究以趾长伸肌(属快肌)为研究对象。 目的:观察后肢废用大鼠和冬眠黄鼠趾长伸肌的不同变化,初步探讨后肢废用大鼠和冬眠黄鼠趾长伸肌变化的异同及冬眠黄鼠抗废用性肌萎缩的机制。 方法:①运用m-ATP酶组织化学方法对后肢废用大鼠及冬眠黄鼠趾长伸肌肌纤维进行染色分型。②运用Motic Images plus 2.0彩色图像分析仪计数各类型肌纤维数目并测量肌纤维的横截面积。 结果: (1)吊尾及吊尾制动均可使大鼠趾长伸肌发生萎缩,且随着废用时间的延长,萎缩越来越严重。但吊尾和吊尾制动对趾长伸肌的影响有所不同。 ①吊尾使趾长伸肌Ⅰ型和ⅡB型肌纤维CSA在第6周时分别降低
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