大鼠失重性肌萎缩运动恢复中MHC的转变和myogenin的作用

摘要

中、长期失重或模拟失重条件下,人或动物的肌肉组织,特别是下肢抗重力肌出现了明显的肌肉萎缩。肌肉萎缩,特别是慢肌比目鱼肌的萎缩已被许多研究证实,肌萎缩伴有MHC由慢速型(Ⅰ型)向快速型(Ⅱ型)的转变。一般认为,耐力性训练可观察到MHC由快型到慢型的转变。myogenin在成肌分化过程中起着决定性的作用,是继生长激素(GH)、胰岛素样生长因子(IGF)之后新发现的功能基因。成肌调节因子(MRFs)家族中的MyoD和myogenin两个因子在快慢肌中选择性表达,MyoD在快肌中表达高,myogenin在慢肌中表达高,由Ⅰ和Ⅱa肌纤维组成的肌肉部位myogenin表达高,MyoD表达低。相反,由Ⅱb、Ⅱx组成的肌肉部位MyoD表达高,而myogenin表达低。
　　本实验设计模拟失重模型及游泳训练模型,将myogenin在MHC转换中的作用与肌肉萎缩后运动恢复结合起来进行研究。将筛选出的32只雄性SD大鼠随机分成4组,每组各8只:对照组(C)、模拟失重组(U)、自然恢复组(UC)和游泳恢复组(UE),建立后肢悬垂模拟失重模型和游泳训练模型,计量各组比目鱼肌肌湿重、肌纤维横截面积和肌内MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱa、myogenin mRNA的表达。
　　结果显示:(1)模拟失重4周组(U组)肌湿重、横截面积显著低于对照组(C组),游泳恢复组(UE组)与自然恢复组(UC组)相应指标显著高于U组。(2)模拟失重4周组(u组)与对照组(C组)相比,myogenin mRNA表达方面有下降趋势,但无显著性差异:MHC-Ⅰ显著下降,MHC-Ⅱa显著下降。(3)游泳恢复组(UE组)与自然恢复组(UC组)相比,myogenin mRNA表达方面有上升趋势,但无显著性差异;MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱa有上升趋势,但无显著性差异。结论:(1)本论文中失重性肌萎缩模型是可行的模拟失重模型,4周模拟失重后,肌纤维横截面积显著下降,肌肉发生萎缩。(2)myogenin可能不可以作为肌萎缩变化的分子生物学指标。(3)小强度耐力训练不是抗肌萎缩的最合适练习方法。(4)myogenin可能在转录水平调节MHC-Ⅰ表达。

目录

论文摘要

ABSTRACT

第一部分 文献综述

1.失重/模拟失重和肌萎缩概述及其研究进展

1.1 模拟失重的实验模型及验证肌萎缩的方法

1.2 失重/模拟失重条件下肌肉的形态结构

1.3 失重性肌肉萎缩的防治措施

2.成肌调节因子及其研究进展

2.1 成肌调节因子的构成及肌细胞生成素(myogenin)的概述

2.2 成肌调节因子在肌肉发育过程中的作用

2.3 成肌调节因子调节肌肉表达的机制

2.4 运动对成肌调节因子的表达影响

3.肌球蛋白重链(MHC)概述及其研究进展

3.1 肌球蛋白的结构与功能

3.2 运动对肌球蛋白重链(MHC)表达的影响

第二部分 实验部分

前言

1.材料与方法

1.1 实验动物

1.2 模型的建立

1.3 主要试剂

1.4 主要仪器

1.5 样本的采集

1.6 骨骼肌肌纤维横截面积的测定—HE染色

1.7 骨骼肌myogenin、MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱa mRNA表达的测定—RT-PCR

1.8 统计方法

2.结果与分析

2.1 比目鱼肌湿重

2.2 HE染色测比目鱼肌肌纤维横截面积

2.3 RT-PCR测大鼠比目鱼肌中myogenin基因表达

2.4 RT-PCR测大鼠比目鱼肌中MHC-Ⅰ基因表达

2.5 RT-PCR测大鼠比目鱼肌中MHC-Ⅱa基因表达

2.6 MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱa基因表达与myogenin基因表达的相关分析

3.讨论

3.1 失重/模拟失重与肌肉萎缩

3.2 运动与失重性肌萎缩

3.3 失重/模拟失重对myogenin表达的影响

3.4 运动对myogenin表达的影响

3.5 失重/模拟失重对MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱa表达的影响

3.6 运动对MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱa表达的影响

3.7 MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱa基因表达与myogenin基因表达的相关分析

4.结论

5.本论文的不足及展望

参考文献

致谢