力竭运动对小鼠骨骼肌细胞自噬的影响及相关调节机制研究

摘要

目的:研究力竭运动对C57BL/6小鼠骨骼肌细胞自噬的影响,并探讨AMPK在骨骼肌自噬中的作用和调节机制.方法:8周龄C57BL/6小鼠96只,随机分为AICAR注射组,力竭运动组,Compound C注射十力竭运动组及相应对照组.各组小鼠分别在AICAR注射后1h,2h和6h或在进行终强度为11 m/min的力竭跑台运动后即刻,3h,6h,12h,24 h取材,每组6只.通过ELISA法测定AMPK酶活性,采用Wstern Blot法测定p-ULK1,ATG7,LC3,Beclin1和p62蛋白表达,免疫共沉淀法测定AMPK/ULK1结合量.结果:AIC-AR注射后1h时AMPK酶活性、p-ULK1、AMPK/ULK1结合量、LC3-Ⅱ和LC3-Ⅱ显著升高(P＜0.05),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著增大(P＜0.01),ATG7、Beclm1显著下降(P＜0.05),p62变化不明显,2h时除LC3-Ⅱ显著下降外(P＜0.01),其余指标基本恢复;力竭运动组AMPK酶活性,p-ULK1、AMPK/ULK1结合量,LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ运动结束即刻增加非常显著(P＜0.01),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著增大(P＜0.01),恢复期(3h、6h、12h、24 h)显著下降(P＜0.01),ATG7、Beclin1和p62运动后即刻显著下降(P＜0.05),恢复期ATG7始终低于对照组,Beclin1和p62逐渐恢复;Compound C注射十力竭运动组AMPK活性,p-ULK1含量和AMPK/ULK1结合量基本不变,LC3-Ⅰ,LC3-Ⅱ和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值在运动后变化同力竭组一致,但显著低于力竭组(P＜0.05),ATG7,Beclin1变化同力竭组,但显著高于力竭组(P＜0.05),p62在运动后即刻显著升高,恢复期(3h、6h、12 h、24 h)显著下降(P＜0.05).结论:AMPK是骨骼肌内细胞自噬的重要调节因子,力竭运动可以通过AMPK/ULK1途径显著提高骨骼肌细胞自噬水平,但AMPK/ULK1并非是调节骨骼肌细胞自噬的唯一途径.