【摘要】：目的:通過(guò)觀察一次性大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后大鼠骨骼肌線粒體分裂指標(biāo)的變化情況,明確運(yùn)動(dòng)后不同時(shí)相下線粒體分裂現(xiàn)象及其分子機(jī)制,并探討針刺干預(yù)對(duì)大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后骨骼肌線粒體分裂的影響。方法:雄性SD大鼠進(jìn)行隨機(jī)分組,為安靜對(duì)照組(C,n=8)、單純針刺組(A,n=56)、單純運(yùn)動(dòng)組(E,n=56)和運(yùn)動(dòng)針刺組(EA,n=56),E、EA組進(jìn)行一次性下坡跑離心運(yùn)動(dòng),A、EA組進(jìn)行針刺干預(yù)。A、E、EA等組又按干預(yù)后取材的時(shí)相點(diǎn)劃分為0h、2h、6h、12h、24h、48h、72h等時(shí)相組。使用ELISA方法測(cè)定線粒體功能指標(biāo)SQR的活性和線粒體損傷指標(biāo)Cyt-c的含量,應(yīng)用熒光酶標(biāo)技術(shù)檢測(cè)探針JC-1的熒光比值,通過(guò)透射電鏡觀察骨骼肌線粒體片段化現(xiàn)象,采用免疫熒光雙標(biāo)檢測(cè)線粒體標(biāo)記蛋白TOMM20和線粒體分裂蛋白DRP1的共定位,利用Western Blot方法檢測(cè)細(xì)胞、胞漿、線粒體中DRP1和線粒體分裂機(jī)制中關(guān)鍵蛋白FUNDC1的表達(dá),通過(guò)免疫共沉淀分別檢測(cè)FUNDC1與OPA1、CNX、DRP1等線粒體分裂機(jī)制相關(guān)蛋白的結(jié)合作用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用雙因素方差和單因素方差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果:(1)一次大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后骨骼肌線粒體SQR的活性整體下降,透射電鏡下線粒體出現(xiàn)片段化現(xiàn)象,TOMM20/DRP1的共定位以及線粒體中DRP1的蛋白量明顯升高(P0.05),均在12h達(dá)到峰值且顯著高于安靜組(P0.01)。(2)一次大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后骨骼肌細(xì)胞中DRP1表達(dá)未有明顯的變化(P0.05),胞漿中DRP1的變化與線粒體中的趨勢(shì)近似相反,FUNDC1在骨骼肌細(xì)胞中未出現(xiàn)顯著性的變化(P0.05),FUNDC1與OPA1、CNX、DRP1等蛋白出現(xiàn)結(jié)合,并分別在安靜狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)后2h、運(yùn)動(dòng)后12h達(dá)到峰值且顯著高于其他時(shí)相(P0.05)。(3)運(yùn)動(dòng)后進(jìn)行針刺干預(yù),胞漿中Cyt-c的含量明顯下降(P0.01),JC-1熒光比值顯著升高(P0.01),線粒體的片段化現(xiàn)象減少,TOMM20/DRP1的共定位百分?jǐn)?shù)、線粒體DRP1的蛋白量、FUNDC1/DRP1的結(jié)合百分比等都顯著降低(P0.05),運(yùn)動(dòng)后線粒體SQR活性提高。結(jié)論:(1)一次大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致骨骼肌線粒體分布和結(jié)構(gòu)發(fā)生異常,且線粒體功能下降,出現(xiàn)分裂現(xiàn)象,分裂程度在運(yùn)動(dòng)后12h達(dá)到峰值并持續(xù)到24h,之后逐漸恢復(fù)。(2)一次大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)大鼠骨骼肌線粒體分裂的機(jī)制為:正常狀態(tài)下蛋白FUNDC1與OPA1相互結(jié)合,運(yùn)動(dòng)后FUNDC1與OPA1開(kāi)始分離,轉(zhuǎn)而與CNX進(jìn)行結(jié)合,之后兩者結(jié)合能力下降,FUNDC1逐漸與DRP1結(jié)合,并聚集DRP1到線粒體上,導(dǎo)致分裂發(fā)生。(3)運(yùn)動(dòng)后針刺明顯降低線粒體的損傷情況,減輕大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)線粒體的損傷,并通過(guò)FUNDC1抑制線粒體分裂,在一定程度上促進(jìn)了線粒體功能的恢復(fù)。
【圖文】：

線粒體變化示意圖

來(lái)精確調(diào)控，相互作用，共同實(shí)現(xiàn)線粒體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，這兩種類型的蛋白具有GTPases結(jié)構(gòu)，其分子量也集中在70kd~100kd范圍之內(nèi)，對(duì)于維持線粒體結(jié)構(gòu)正常具有重要意義，而異常表達(dá)則導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)于分裂或是過(guò)于延長(zhǎng)現(xiàn)象（見(jiàn)圖2）。研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)控線粒體分裂的蛋白較多，在細(xì)胞生物學(xué)上已經(jīng)鑒定出的主要由兩大類共同完成線粒體的分裂過(guò)程，第一類位于線粒體外膜上的Fis1、Mff、MiD49、MiD51等蛋白，第二類位于胞漿中，作為Dynamin的同功型蛋白，，是線粒體分裂的核心蛋白DRP1[50]，可以實(shí)現(xiàn)線粒體的剪切作用。圖2 線粒體動(dòng)態(tài)示意圖[49]2.1.2 線粒體分裂的相關(guān)蛋白線粒體分裂過(guò)程中位于線粒體膜上Fis1、Mff、MiD49、MiD51等蛋白與DRP1共同介導(dǎo)了線粒體分裂，但是Fis1、MiD49、MiD51等蛋白所起到的作用還具有較高爭(zhēng)議[51,52]。Fis1蛋白位于線粒體外膜上，研究發(fā)現(xiàn)，敲弱Fis1會(huì)引起線粒體出現(xiàn)長(zhǎng)管狀的形態(tài)結(jié)構(gòu)[53-55]
【學(xué)位授予單位】：北京體育大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：G804.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2632536