低强度脉冲超声促进C2C12成肌细胞分化的作用机制研究

摘要

目的 观察不同功率密度低强度脉冲超声(LIPUS)对骨骼肌C2C12成肌细胞脂联素(Adiponectin)及其受体的影响,探讨LIPUS促进C2C12成肌细胞分化的潜在机制.方法 将体外培养的C2C12成肌细胞根据有无超声干预或超声干预的功率密度随机分为对照组、U0.1组、U0.3组和U0.5组,对照组接受假LIPUS干预,U01组、U0.3组、U0.5组分别接受功率密度为0.1 W/cm2、0.3 W/cm2、0.5 W/cm2的LIPUS干预.干预5d后,分别采用CCK-8法检测细胞活力,采用荧光定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测脂联素、脂联素受体1(AdipoR1)和T-钙黏蛋白(T-Cadherin) mRNA水平,采用Western blot法检测脂联素、Adi-poR1、T-Cadherin、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、活化型-磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(P-AMPK)、肌细胞生成蛋白(MYOG)和胚胎肌球蛋白重链(eMHC)的蛋白水平,并对4组细胞肌管的分化能力进行免疫荧光化学检测.结果 LIPUS干预5d后,U0.1、U0.3和U0.5组细胞相对活力明显高于对照组(P＜0.01).U0.3组和U0.5组脂联素、受体AdipoR1和T-Cadherin mRNA水平均显著上调,与对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).U0.3组和U0.5组脂联素、AdipoR1、T-Cadherin蛋白和AMPK磷酸化水平与对照组比较,均显著增加(P＜0.05),且U0.1组和U0.5组均显著低于U0.3组,差异均有统计学意义(P＜0.01).U03组和U0.s组C2C12成肌细胞分化指标eMHC、MYOG蛋白水平和C2C12成肌细胞融合指数与对照组比较,均明显增加,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 LIPUS可促进C2C12成肌细胞的分化,并以0.3 W/cm2、5 min/d、1 MHz,占空比为20％的LIPUS干预作用最明显,其调控机制可能与C2C12成肌细胞脂联素、受体AdipoR1和T-Cadherin的表达上调和下游AMPK磷酸化水平活化有关.