大鼠骨骼肌钝挫伤恢复过程中线粒体融合-分裂基因表达情况的研究

摘要

研究目的：创建大鼠腓肠肌钝挫伤实验模型，观测大鼠钝挫伤后线粒体融合-分裂基因的表达情况，探讨大鼠腓肠肌钝挫伤修复过程中线粒体分裂与融合基因表达，阐明腓肠肌损伤后自体修复中线粒体质量控制机制。
　　研究意义：为下一步从能量代谢角度探讨腓肠肌损伤修复限制因素提供理论基础，为之后研究外源性调控损伤修复速度具有重要意义。
　　研究方法：把60只雄性的健康Wistar大鼠随机的分为8个组别，分别是12h组、2d组、5d组、7d组、10d组、15d组、30d组、对照组，用自制钝挫伤打击器对前七组Wistar大鼠的两条后腿的腓肠肌进行打击。前七组依次在大鼠经过钝挫伤打击后的12小时、2天、5天、7天、10天、15天、30天时即刻取材，对照组与12小时组同一天取材，取大鼠两后腿的腓肠肌，提取总 RNA。应用RT-PCR技术，以总RNA作为模板,先进行反转录通过使用逆转录酶把RNA反转录成为cDNA,再以cDNA作为模板进行PCR的扩增反应，从而得到大鼠线粒体融合-分裂基因的表达情况。
　　研究结果：
　　1、12h、2d、5d、7d、10d、15d、30d各组的线粒体融合-分裂基因的表达情况的总体变化趋势表现为：各组与正常对照组相比显著性呈现出逐渐降低的趋势，单看各组间的总体表达量情况则呈现上升的趋势。总趋势中2d组、10d组两个阶段各基因的表达量在总体上升的趋势中均出现了突然下降的情况，2d的基因表达量达到最低值，15d、30d的基因表达量处于最高值。
　　2、在30d时，线粒体融合基因的表达量均低于正常对照组，线粒体分裂基因DPR1高于正常对照组，Fist1低于正常对照组。
　　3、线粒体融合基因在12h、2d、5d、10d与对照组相比变化都十分显著，均显著下降；线粒体分裂基因仅在2d变化十分显著。
　　研究结论：
　　1、线粒体融合-分裂基因的表达量在2d达到最低值，处于炎症反应阶段，线粒体呼吸受抑制，融合-分裂功能下降，融合基因的表达量减少导致供能不足，恢复速率缓慢。线粒体融合分裂基因的表达量均在10d下降的机制尚不明确。
　　2、线粒体融合分裂基因的表达情况总体趋势上一致，但线粒体分裂基因的表达量稍高于融合基因的表达情况，主要由线粒体分裂基因负责调控细胞凋亡和能量的重新分配。线粒体的形态趋于分裂可能是线粒体呼吸功能的下降造成的，同时线粒体融合基因减少，线粒体分裂基因增多有利于提高代谢效率，为新生细胞提供足够的能量。
　　3、在30天时线粒体融合分裂基因的表达量趋向于正常水平但总体仍低于正常水平，在修复期损伤部位的纤维组织和生肌组织同一时间进行增生，此时线粒体融合水平差能量供应不足，使得损伤部位没办法恢复正常水平状态，线粒体融合与分裂的动态平衡没有达到最佳水平。线粒体融合-分裂的高度动态平衡对于细胞积极有效地适应和应对新环境的变化情况具有重要作用，有利于损伤后的恢复。

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英文摘要

1前言

2文献综述

2.1骨骼肌钝挫伤恢复机制

2.2骨骼肌钝挫伤后线粒体损伤机制

2.3线粒体概述

2.4骨骼肌钝挫伤动物模型的研究进展

3 实验对象与方法

3.1实验对象

3.2研究方法

3.3 数理统计法

4 结果

4.1 ACTB基因扩增曲线及熔解曲线

4.2钝挫伤诱导大鼠腓肠肌融合基因Mfn1表达情况

4.3钝挫伤诱导大鼠腓肠肌融合基因Mfn2表达情况

4.4钝挫伤诱导大鼠腓肠肌融合基因OPA1表达情况

4.5钝挫伤诱导大鼠腓肠肌融合基因DRP1表达情况

4.6钝挫伤诱导大鼠腓肠肌融合基因Fis1表达情况

5 讨论

5.1 线粒体融合-分裂基因的总体变化趋势

5.2 骨骼肌损伤恢复过程中与线粒体融合-分裂基因变化情况

5.3 骨骼肌损伤恢复过程中线粒体融合-分裂基因的表达差异

6 结论

参考文献

致谢

附件1：