有氧、抗阻運(yùn)動對衰老小鼠骨骼肌TGF-β1/Smad3信號通路及膠原蛋白的影響
發(fā)布時(shí)間：2021-08-03 03:46
背景:占身體總重量40%以上的骨骼肌對于維持機(jī)體平衡,保證基本的身體活動至關(guān)重要。然而,研究表明伴隨衰老,骨骼肌細(xì)胞外基質(zhì)中膠原蛋白的更新減少、膠原蛋白含量增加、膠原蛋白交聯(lián)積累致使骨骼肌細(xì)胞外基質(zhì)中膠原蛋白沉積,導(dǎo)致骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞激活程度降低以及趨化遷移能力減弱,從而潛在地影響骨骼肌重塑。TGF-β1/Smad3信號通路可影響下游因子CTGF,正向調(diào)節(jié)膠原蛋白的合成和沉積。研究表明TGF-β1的蛋白表達(dá)隨年齡增加而增加,而規(guī)律運(yùn)動可顯著改善膠原蛋白沉積、促進(jìn)骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的激活。然而,運(yùn)動是否通過抑制TGF-β1/Smad3信號通路及其下游因子CTGF,抑制膠原蛋白的合成,改善膠原蛋白沉積,促進(jìn)衛(wèi)星細(xì)胞的激活,仍有待進(jìn)一步研究。目的:本研究旨在探討TGF-β1/Smad3信號通路及其下游因子CTGF在膠原蛋白沉積中的作用及其分子機(jī)制,并進(jìn)一步探究運(yùn)動對骨骼肌TGF-β1/Smad3信號通路及其膠原蛋白沉積的影響,以期為膠原蛋白增齡性變化導(dǎo)致的骨骼肌系統(tǒng)疾病提供可選擇的運(yùn)動干預(yù)手段,也可為骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞激活乃至骨骼肌重塑提供新的研究視角。方法:BALB/c健康雄性小鼠21只,在標(biāo)準(zhǔn)條件...
【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
骨骼肌細(xì)胞外基質(zhì)示意圖
并合并形成新的成熟多核肌細(xì)胞（即肌纖維）或與受損纖維融合[37]。靜息 通常處在有絲分裂的 G0 期，可以使用配對盒轉(zhuǎn)錄因子 7（Paired box trabscritor 7，Pax7）作為標(biāo)記物鑒別。而 SC 的活化是指 SC 從 G0 進(jìn)入 G1 期的過SC 活化后的數(shù)小時(shí)，成肌前體細(xì)胞（myogenic precursor cells，MPCs）快速量的肌母細(xì)胞并表達(dá)初級成肌調(diào)節(jié)因子（Myogenic differentiation antigoD）[38]。SC 介導(dǎo)的骨骼肌重塑可分為衛(wèi)星細(xì)胞的活化，肌母細(xì)胞增殖、分靜息態(tài)等四個(gè)階段[39](圖 1-2)。然而，令人驚訝的是隨著年齡增長，小鼠骨能力下降，且每根肌纖維的衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)量減少[40]。進(jìn)一步研究表明，衛(wèi)星的減少在一定程度上與增殖能力的變化、對刺激誘導(dǎo)增殖的反應(yīng)以及補(bǔ)充儲備池的能力密切相關(guān)[41]。但相關(guān)研究表明，由于衰老小鼠骨骼肌衛(wèi)星細(xì)力下降，衛(wèi)星細(xì)胞進(jìn)入分化程序的時(shí)間比年輕小鼠延遲，衛(wèi)星細(xì)胞的分化之降低[42]。
微環(huán)境的調(diào)節(jié)也同樣影響內(nèi)源性和移植性 SC 的增殖和遷移，最終影響骨骼重塑[45]。然而，研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長，ECM 的組成、密度和生物物理性剛度）可能對衛(wèi)星細(xì)胞功能產(chǎn)生負(fù)面影響。而且隨年齡增加的膠原蛋白沉積增底層增厚可影響衛(wèi)星細(xì)胞與肌纖維之間的物理聯(lián)系[46]（圖 1-3）。衍生自 ECM質(zhì)如纖連蛋白、彈性蛋白和層粘連蛋白降解的蛋白水解片段的增加可進(jìn)一步限星細(xì)胞與相鄰細(xì)胞和肌肉纖維的相互作用[47]。此外，單獨(dú)的 ECM 剛度可以影星細(xì)胞的總體增殖和分化能力[48]。通過利用剛度可調(diào)水凝膠，顯示衛(wèi)星細(xì)胞更在年齡模數(shù)為 2kPa 的水凝膠上增殖[49]。然而，當(dāng)剛度增加到 18kPa 時(shí)（類似地?fù)p傷的老年肌纖維中觀察到），衛(wèi)星細(xì)胞更可能進(jìn)行分化[50]。改變的機(jī)械傳導(dǎo)星細(xì)胞較差的激活和趨化、延遲的炎癥反應(yīng)以及 ECM 的調(diào)節(jié)劑的改變是重要胞變化（圖 1-4）。骨骼肌 ECM 的結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)變化可能惡化由老化引起的肌纖維產(chǎn)生的剛度增加和力的損傷。
【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]不同強(qiáng)度耐力訓(xùn)練對SAMP6小鼠AMPK/Sirt1信號軸及骨骼肌質(zhì)量的影響[D]. 邱守濤.華東師范大學(xué) 2015
碩士論文
[1]抗阻、有氧運(yùn)動對自然衰老小鼠骨骼肌Sarcopenia關(guān)聯(lián)的自噬系統(tǒng)相關(guān)基因表達(dá)的影響[D]. 趙永軍.華東師范大學(xué) 2011
本文編號：3318860
【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
骨骼肌細(xì)胞外基質(zhì)示意圖
并合并形成新的成熟多核肌細(xì)胞（即肌纖維）或與受損纖維融合[37]。靜息 通常處在有絲分裂的 G0 期，可以使用配對盒轉(zhuǎn)錄因子 7（Paired box trabscritor 7，Pax7）作為標(biāo)記物鑒別。而 SC 的活化是指 SC 從 G0 進(jìn)入 G1 期的過SC 活化后的數(shù)小時(shí)，成肌前體細(xì)胞（myogenic precursor cells，MPCs）快速量的肌母細(xì)胞并表達(dá)初級成肌調(diào)節(jié)因子（Myogenic differentiation antigoD）[38]。SC 介導(dǎo)的骨骼肌重塑可分為衛(wèi)星細(xì)胞的活化，肌母細(xì)胞增殖、分靜息態(tài)等四個(gè)階段[39](圖 1-2)。然而，令人驚訝的是隨著年齡增長，小鼠骨能力下降，且每根肌纖維的衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)量減少[40]。進(jìn)一步研究表明，衛(wèi)星的減少在一定程度上與增殖能力的變化、對刺激誘導(dǎo)增殖的反應(yīng)以及補(bǔ)充儲備池的能力密切相關(guān)[41]。但相關(guān)研究表明，由于衰老小鼠骨骼肌衛(wèi)星細(xì)力下降，衛(wèi)星細(xì)胞進(jìn)入分化程序的時(shí)間比年輕小鼠延遲，衛(wèi)星細(xì)胞的分化之降低[42]。
微環(huán)境的調(diào)節(jié)也同樣影響內(nèi)源性和移植性 SC 的增殖和遷移，最終影響骨骼重塑[45]。然而，研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長，ECM 的組成、密度和生物物理性剛度）可能對衛(wèi)星細(xì)胞功能產(chǎn)生負(fù)面影響。而且隨年齡增加的膠原蛋白沉積增底層增厚可影響衛(wèi)星細(xì)胞與肌纖維之間的物理聯(lián)系[46]（圖 1-3）。衍生自 ECM質(zhì)如纖連蛋白、彈性蛋白和層粘連蛋白降解的蛋白水解片段的增加可進(jìn)一步限星細(xì)胞與相鄰細(xì)胞和肌肉纖維的相互作用[47]。此外，單獨(dú)的 ECM 剛度可以影星細(xì)胞的總體增殖和分化能力[48]。通過利用剛度可調(diào)水凝膠，顯示衛(wèi)星細(xì)胞更在年齡模數(shù)為 2kPa 的水凝膠上增殖[49]。然而，當(dāng)剛度增加到 18kPa 時(shí)（類似地?fù)p傷的老年肌纖維中觀察到），衛(wèi)星細(xì)胞更可能進(jìn)行分化[50]。改變的機(jī)械傳導(dǎo)星細(xì)胞較差的激活和趨化、延遲的炎癥反應(yīng)以及 ECM 的調(diào)節(jié)劑的改變是重要胞變化（圖 1-4）。骨骼肌 ECM 的結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)變化可能惡化由老化引起的肌纖維產(chǎn)生的剛度增加和力的損傷。
【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]不同強(qiáng)度耐力訓(xùn)練對SAMP6小鼠AMPK/Sirt1信號軸及骨骼肌質(zhì)量的影響[D]. 邱守濤.華東師范大學(xué) 2015
碩士論文
[1]抗阻、有氧運(yùn)動對自然衰老小鼠骨骼肌Sarcopenia關(guān)聯(lián)的自噬系統(tǒng)相關(guān)基因表達(dá)的影響[D]. 趙永軍.華東師范大學(xué) 2011
本文編號：3318860
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