Omi在离心运动诱导骨骼肌细胞凋亡及针刺干预中的作用

摘要

研究目的：rn 观察一次性离心运动对骨骼肌细胞凋亡和线粒体的影响,分析线粒体丝氨酸蛋白酶(Omi)在一次性离心运动后骨骼肌细胞凋亡中的作用机制,探究针刺干预对骨骼肌细胞凋亡的作用.rn 研究方法：rn 将健康雄性SD大鼠分为安静对照组、离心运动组、单纯针刺组、运动针刺组、单纯阻断组、DMSO组和运动阻断组五大组.每组根据干预时间，又随机分为干预后即刻组，干预后12小时组、干预后24小时组、干预后48小时组和干预后72小时组。于上述不同时间点分批麻醉动物，留取血清和比目鱼肌待测。使用荧光酶联免疫吸附法检测半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶（Caspase-3，-8，-9，-12）的活性；透射电镜观察线粒体超微结构；荧光染色检测线粒体膜通透性转换孔（MPTP）的开放情况；Western Blot和Realtime-PCR法分别检测Omi、凋亡抑制蛋白（XIAP）的蛋白表达和基因水平；免疫共沉淀（Co-IP）法检测XIAP和Omi的相互结合作用。rn 研究结果：rn 1）一次性离心运动后Caspase-3，-8，-9，-12的活性均一过性升高，而针刺干预能显著降低运动后Caspase-3，-8，-9，-12的活性。一次性离心运动后线粒体分布和形态出现典型的病理学改变（运动后12h线粒体损伤最为严重，骨骼肌Z线失去线性排列，线粒体分布明显不均匀，肌膜下线粒体大量积聚，线粒体肿胀，变圆，呈空泡状，部分膜结构不完整，甚至与肌浆网结合处膜结构消失，嵴结构稀少，基质浅），而针刺能促进其恢复。一次性离心运动能使MPTP开放程度增加，而针刺干预能减小运动后MPTP的开放程度。2）一次性离心运动后Omi、XIAP的蛋白表达和mRNA水平均呈一过性升高，针刺干预能明显下调运动后Omi的表达，上调运动后XIAP的表达。一次性离心运动和针刺干预均能促进XIAP和Omi相互结合。（3）Omi的特异性抑制剂Ucf-101能明显降低运动后Caspase-3，-9的活性，对运动后Caspase-8，-12的活性没有影响。Ucf-101能下调运动后Omi的蛋白表达，上调运动后XIAP的蛋白表达。rn 研究结论：rn 1）一次性离心运动可以引起骨骼肌细胞凋亡，这种凋亡可能有Caspase-8、Caspase-9和Caspase-12依赖的凋亡途径同时参与，且主要有死亡受体途径和线粒体途径，内质网途径较之于其他两条经典凋亡途径存在一定的弱势效应。而针刺干预能通过抑制这三条途径来减少细胞凋亡的发生。一次性离心运动可以导致骨骼肌线粒体结构损伤，MPTP高通透性开放，而针刺干预能促进其恢复。2）一次性离心运动可能通过上调Omi的表达，促进XIAP与Omi相互结合，进而激活Caspase-9和Caspase-3的活性，促使细胞凋亡的发生。而针刺可以通过抑制该途径来减少骨骼肌细胞凋亡的发生。3）Omi的特异性抑制剂Ucf-101可以通过抑制Omi的蛋白表达，促进XIAP的蛋白表达，减轻依赖Caspase-9介导的线粒体途径来减少骨骼肌细胞凋亡的发生。