本文關鍵詞：骨骼肌線粒體ROS和PGC-1α在運動改善炎性衰老中的作用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目的：利用中等強度耐力訓練干預的增齡小鼠模型,以及電刺激PGC-1α表達抑制的肌管細胞,觀察ROS產生、線粒體功能和生物合成、IL-6及相關炎性因子的表達水平變化,研究線粒體質量控制體系與myokines生成的關聯(lián),以揭示骨骼肌線粒體影響機體功能的新模式,探討骨骼肌線粒體ROS和PGC-1α調節(jié)IL-6產生及改善機體炎癥水平的可能機制。方法：實驗一,120只雄性C57BL/6小鼠,分為4月齡、8月齡和15月齡組,每個年齡段設對照組和耐力訓練組,耐力訓練組在到月齡前進行8周中等強度的耐力訓練,提取骨骼肌及血清,檢測線粒體呼吸功能和ROS產生水平,RT-PCR和Western-blot測定骨骼肌PGC-1α、IL-6、NF κB、Nrf2、TNF-α mRNA和蛋白,ELISA測定IL-6和TNF-α血清濃度；實驗二,C2C12成肌細胞分化為肌管細胞后,采用電刺激和PGC-1α基因沉默兩種方式進行干預,將細胞分為對照組、電刺激組、PGC-1α基因沉默組和PGC-1α基因沉默+電刺激組,進行細胞生長形態(tài)學觀察、MDA氧化應激損傷測定、肌管呼吸功能及ROS檢測、檢測相關基因和蛋白。結果：1.增齡過程中,骨骼肌線粒體呼吸功能下降、線粒體ROS產生增加以及線粒體生物合成水平增高,IL-6和TNF-α表達增加；進行耐力訓練干預后,線粒體呼吸功能改善,ROS水平降低,IL-6和TNF-α的基礎水平較對照組表達明顯降低。2.PGC-1α表達抑制后,肌管細胞呼吸功能降低、ROS產生增加,IL-6表達增加,電刺激+干擾組TNF-α表達水平最高,而IL-6表達低于電刺激組。結論：1.衰老伴隨著的是線粒體功能降低、持續(xù)性高水平的ROS,以及PGC-1 a的表達減少,而運動可以帶來一過性或低水平的ROS,以及改善PGC-1α的表達。2.PGC-1α既可以改善線粒體功能,增加線粒體生物合成,對抗衰老所致的高水平ROS,緩解NFκB的產生,進而減少基礎水平的IL-6和TNF-α產生,達到抑制促炎反應的作用；PGC-1α又可以在轉錄水平促進Nrf2的表達,進而促進運動后IL-6的高水平表達,起到抑制TNF-α和抗炎的作用。
【關鍵詞】：線粒體 PGC-1α 氧自由基 白細胞介素-6 骨骼肌
【學位授予單位】：北京體育大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：G804.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 1 前言12-14
• 2 文獻綜述14-32
• 2.1 IL-6的體內水平15-16
• 2.2 IL-6的來源16-17
• 2.3 IL-6的產生途徑17-18
• 2.3.1 Ca~(2+)/NFAT17-18
• 2.3.2 p38 MAPK18
• 2.3.3 IL-6啟動子18
• 2.4 IL-6分泌的調節(jié)18-23
• 2.4.1 糖原和葡萄糖19
• 2.4.2 線粒體和氧自由基19-22
• 2.4.3 PGC-1α22-23
• 2.4.4 其他23
• 2.5 IL-6的生物學作用23-28
• 2.5.1 IL-6的免疫調節(jié)作用24-26
• 2.5.2 IL-6與衰老26-27
• 2.5.3 IL-6與糖脂代謝27-28
• 2.6 IL-6作用的信號通路28-30
• 2.6.1 JAK信號通路29-30
• 2.6.2 AMP活化蛋白激酶信號通路30
• 2.7 其他myokines30-32
• 2.7.1 IL-1530
• 2.7.2 IL-830-31
• 2.7.3 腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)31
• 2.7.4 纖維母細胞生長因子(FGF)2131
• 2.7.5 鳶尾素31-32
• 3 實驗設計和研究方法32-58
• 3.1 動物實驗32-49
• 3.1.1 實驗對象和分組33
• 3.1.2 訓練方案33-34
• 3.1.3 實驗技術路線34
• 3.1.4 動物處理及取材34-35
• 3.1.5 線粒體呼吸功能測定35-40
• 3.1.6 實時熒光PCR檢測骨骼肌相關基因40-45
• 3.1.7 Western-blot法檢測骨骼肌相關蛋白45-47
• 3.1.8 ELISA法檢測血清IL-6和TNF-α含量47-49
• 3.1.9 數(shù)據(jù)分析49
• 3.2 細胞實驗49-58
• 3.2.1 實驗對象和技術路線49-51
• 3.2.2 C2C12小鼠骨骼肌成肌細胞增殖與分化培養(yǎng)51-53
• 3.2.3 siRNA干預C2C12細胞53-57
• 3.2.4 電刺激干預57
• 3.2.5 熒光分光光度計檢測ROS57
• 3.2.6 ATP生成量檢測57
• 3.2.7 MDA氧化應激損傷檢測57
• 3.2.8 肌管呼吸功能檢測57-58
• 3.2.9 RT-PCR檢測相關基因表達58
• 3.2.10 Western-Blotting檢測相關蛋白58
• 3.2.11 數(shù)據(jù)分析58
• 4 實驗結果58-86
• 4.1 耐力訓練對增齡小鼠骨骼肌相關指標的影響58-73
• 4.1.1 耐力訓練對增齡小鼠骨骼肌線粒體呼吸功能的影響59-62
• 4.1.2 耐力訓練對增齡小鼠骨骼肌線粒體膜電位的影響62
• 4.1.3 耐力訓練對增齡小鼠骨骼肌ROS生成速率的影響62-63
• 4.1.4 耐力訓練對增齡小鼠骨骼肌相關蛋白及mRNA表達的影響63-71
• 4.1.5 耐力訓練對增齡小鼠血清IL-6含量的影響71-72
• 4.1.6 耐力訓練對增齡小鼠血清TNF-α含量的影響72-73
• 4.2 電刺激對PGC-1α基因沉默肌管細胞相關指標的影響73-86
• 4.2.1 PGC-1α基因沉默效果鑒定73-77
• 4.2.2 肌管細胞ROS產生的變化77-78
• 4.2.3 肌管細胞ATP產生的變化78
• 4.2.4 培養(yǎng)液上清MDA含量檢測78-79
• 4.2.5 肌管細胞呼吸功能檢測79-80
• 4.2.6 肌管細胞相關蛋白及mRNA表達的變化80-86
• 5 討論86-100
• 5.1 線粒體ROS與IL-686-91
• 5.1.1 增齡中線粒體ROS變化與IL-686-89
• 5.1.2 運動干預增齡線粒體ROS與IL-6分泌89-91
• 5.2 PGC-1α與IL-691-97
• 5.2.1 增齡中骨骼肌PGC-1α的變化92
• 5.2.2 運動干預增齡骨骼肌PGC-1α的變化92-93
• 5.2.3 骨骼肌PGC-1α與免疫調節(jié)93-94
• 5.2.4 PGC-1α介導IL-6分泌的調節(jié)方式94-96
• 5.2.5 NFKB和Nrf2對IL-6表達的調節(jié)96-97
• 5.3 IL-6的免疫調節(jié)作用97-99
• 5.4 小結99-100
• 6 結論100
• 7 展望100-102
• 致謝102-103
• 參考文獻103-116
• 附錄116-118
• 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學術論文與研究成果118

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本文編號：252478