雄激素经IGF-I介导调节运动骨骼肌mTOR信号机理的探索

摘要

研究目的：本研究通过不同强度运动及应用IGF-I和雄激素，观察运动骨骼肌AR、MAPK和mTOR通路间的变化特点与规律，对雄激素经IGF-I介导调节运动骨骼肌mTOR信号机理进行探讨。
　　研究方法：实验一雄性SD大鼠进行不同强度运动（跑台运动：速度20min/min和26m/min、60min、10％坡度），运动后即刻、6h和12h取材白腓肠肌。实验二雄性SD大鼠肌肉注射IGF-I，注射后20、60和120min取白腓肠肌。实验三将雄性SD大鼠分为安静对照组（S）、DHT组（D）、运动组（E）和DHT运动组（ED）， D和ED组颈背部皮下埋植DHT缓释剂，其余假手术。E和ED组进行以20m/min、60min、10%坡度的跑台运动。再细分为三天组和十天组，运动后12h取白腓肠肌。BCA法测肌肉蛋白浓度，HE染色观察骨骼肌形态，实时荧光定量RT-PCR测肌肉AR和IGF-I基因表达，Western Blot法测肌肉MHC和AR、MEK、ERK、p90RSK、mTOR、p70S6K和4EBP1的磷酸化。
　　研究结果：（1）急性运动时，骨骼肌AR、MAPK和mTOR通路磷酸化状态存在运动强度依赖性，且MAPK通路活性在运动后即刻出现峰值，AR和mTOR通路的出现于6小时。（2）肌肉注射外源性IGF-I增强了肌肉AR表达，AR活性于注射后60min达峰值。骨骼肌MAPK和mTOR通路活性增强，均于注射后20min达到峰值。（3）皮下埋植DHT使肌肉横断面、湿重和MHC明显增加。运动加强了雄激素的促合成效应。（4）DHT作用三天明显增加肌肉内IGF-I含量，而DHT结合运动后能进一步提高肌肉内IGF-I。（5）皮下埋植DHT使MAPK和mTOR通路的表达均显著增强。
　　研究结论：（1）骨骼肌AR、MAPK通路和mTOR通路的活性存在强度依赖性。急性运动后骨骼肌MAPK通路峰值出现较早，AR和mTOR通路峰值较晚。（2）雄激素明显促进了骨骼肌的肥大，还增强了肌肉IGF-I生成。运动能加强了雄激素的促肌肉合成效应。同时，IGF-I除促进骨骼肌AR的表达及其活性外，还能迅速促进MAPK通路和mTOR通路的活性。（3）骨骼肌MAPK通路和mTOR通路均为雄激素的非基因途径，且MAPK通路位于mTOR通路的上游。

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缩略词中英文对照表

1 前言

1.1 选题依据

1.2 研究内容

1.3 研究假设

1.4 研究技术路线

2 文献综述

2.1 雄激素与AR

2.2 雄激素与非基因途径

2.3雄激素对机体的影响

2.4 运动对骨骼肌雄激素、AR及非基因途径的影响

2.5 研究雄激素对骨骼肌肥大影响的实验要求

3 实验一：不同强度运动对骨骼肌 AR 活性、mTOR 和MAPK信号通路的影响

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.3 实验结果

3.4 分析与讨论

3.5 小结

4 实验二：IGF-I对骨骼肌AR活性、mTOR和MAPK信号通路的影响

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.3 实验结果

4.4 分析与讨论

4.5 小结

5 实验三：雄激素对运动骨骼肌MAPK和mTOR信号的作用研究

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.3 实验结果

5.4 分析与讨论

5.5 小结

6 全文总结

6.1 全文结论

6.2 本研究创新点和不足

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果