中等强度低负荷量训练对老龄雌性大鼠骨骼肌蛋白质组及SIRT1/SIRT3信号轴基因mRNA表达的影响

摘要

目的:观察8周中等强度低负荷量训练(LME)对老龄雌性大鼠腓肠肌蛋白组及去乙酰化酶1(SIRT1)/去乙酰化酶3(SIRT3)轴基因信使核糖核酸(mRNA)表达水平的影响.方法:16只18月龄老龄雌性SD大鼠随机分为对照组(CON)和LME组各8只.LME组以8周中等强度(60％VO2max～75％VO2max)、低负荷量(15km/h,15min/day,5天/周)跑台运动,CON组自由生活.最后一次运动结束后24h宰杀测定腓肠肌指数、蛋白免疫印迹法(Western Blot,WB)测定腓肠肌Bax和bcl-2蛋白水平;同时对总蛋白进行蛋白质固相-pH梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳(2-DE)分离,随后采用PD Quest软件进行图像分析和数据采集,并选择运动后差异表达量大于2倍的备选目标蛋白点进行胶内原位酶解与质谱鉴定;逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)测定SIRT3、SIRT1、超氧化物歧化酶(sod)-2、半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)、过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子-1α(PGC-1α)、线粒体转录因子A(TFAM)和核呼吸因子(NRF1)mRNA表达水平.结果:LME组大鼠腓肠肌的重量、腓肠肌指数显著增加;2-DE结果显示,差异表达量大于1倍的蛋白点共19个,取大于2倍的6个蛋白点经质谱鉴定为热应激同源蛋白70(HSC70)、26S蛋白酶体调节亚基6B分子(S6B)、肌动蛋白结合蛋白(Cofilin)、线粒体乙醛脱氢酶2(ALDH2)、α-酮戊二酸脱氢酶复合体(α-KGDHC)、细胞膜修复相关蛋白(TRIM72);WB结果显示,LME组腓肠肌Bax蛋白水平显著降低、Bcl-2蛋白水平和Bcl-2/Bax比值显著增加;LME组腓肠肌SIRT3、SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、MnSOD mRNA水平显著增加,caspase-3 mRNA水平显著降低.结论:8周LME可延缓老龄雌性大鼠骨骼肌凋亡信号的改变;线粒体机制、肌细胞膜修复及蛋白水解酶介导了LME调控Sarcopenia肌细胞凋亡信号的过程.