研究目的:作為對機(jī)體刺激的一種手段,運(yùn)動預(yù)適應(yīng)（exercise preconditioning,EP）的心肌保護(hù)效應(yīng)備受關(guān)注。自噬是心肌健康必不可少的降解途徑,因此,運(yùn)動預(yù)適應(yīng)誘導(dǎo)的心肌保護(hù)效應(yīng)可能與心肌自噬有關(guān)。最近研究表明,在自噬調(diào)節(jié)過程中AMPK-mTOR-ULK1途徑發(fā)揮了重要的作用。本研究通過早期和晚期運(yùn)動預(yù)適應(yīng)對AMPK-mTOR-ULK1信號通路的影響進(jìn)行研究,探討AMPK-mTOR-ULK1信號通路在心肌自噬中的作用及機(jī)制,并利用自噬抑制劑渥曼青霉素（wortmannim）驗證自噬是否參與了運(yùn)動預(yù)適應(yīng)誘導(dǎo)的早期和晚期心肌保護(hù)效應(yīng),從而進(jìn)一步完善運(yùn)動預(yù)適應(yīng)參與心肌保護(hù)效應(yīng)理論體系。研究方法:雄性SD大鼠,8周齡,200只,隨機(jī)分成10組:對照組（C）;力竭運(yùn)動組（EE）,力竭運(yùn)動后0.5 h取材;EEP組,EP后0.5 h取材;EEP+EE組,EP后0.5 h再進(jìn)行力竭運(yùn)動,運(yùn)動后0.5 h取材;W+EEP組,EP前0.5 h腹腔注射渥曼青霉素,運(yùn)動后0.5 h取材;W+EEP+EE組,EP前0.5 h腹腔注射渥曼青霉素,EP后0.5 h再進(jìn)行力竭運(yùn)動,運(yùn)動后0.5 h... 

【文章來源】：上海體育學(xué)院上海市

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

三種主要形式的自噬[8]

C1活性，降低mTORC1對ULK1上Ser757的磷酸化，mTORC1從ULK1復(fù)合體上解離出來，解除mTORC1對ULK1的抑制作用，隨后，AMPK與ULK1結(jié)合并通過磷酸化不同于mTOR的磷酸化位點(diǎn)，例如ULK1Ser555，激活ULK1，上調(diào)細(xì)胞自噬[151]。在缺血缺氧狀態(tài)下，ULK1上不同位點(diǎn)，如Ser317位點(diǎn)，Ser555位點(diǎn)和Ser777位點(diǎn)等，能被活化的AMPK直接磷酸化，進(jìn)而上調(diào)ULK1活性，激活自噬[100,152]。ULK1上的不同磷酸化位點(diǎn)可分別被AMPK和mTOR磷酸化。AMPK和mTOR通過對ULK1活性的調(diào)控，協(xié)同參與細(xì)胞自噬水平的調(diào)節(jié)，是細(xì)胞對外環(huán)境變化的一種適應(yīng)性反應(yīng)。圖1-2不同狀態(tài)下AMPK和mTOR對ULK1復(fù)合體的調(diào)節(jié)[153]在饑餓狀態(tài)下，蛋白激酶Cα（proteinkinaseCα，PKCα）通過磷酸化ULK1上的Ser423位點(diǎn)，抑制ULK1與突觸融合蛋白17（Syntaxin17，STX17）結(jié)合，繼而阻斷自噬體與溶酶體融合，抑制自噬[154]。此外，ULK1能對mTORC1進(jìn)行負(fù)反饋抑制。ULK1通過磷酸化Raptor上Ser855位點(diǎn)、Ser859位點(diǎn)、Ser863位點(diǎn)和Ser792位點(diǎn)等，阻斷mTORC1與Raptor結(jié)合，進(jìn)而抑制mTORC1信號通路。ULK1對mTORC1的抑制可減弱細(xì)胞增殖[155]。ULK1的活性還受泛素化和乙�；扔绊憽Ｓ袌蟮�，分子伴侶樣蛋白p32（chaperone-likeproteinp32）能與ULK1結(jié)合生成復(fù)合體起到穩(wěn)定ULK1的作用，當(dāng)p32的缺乏時，ULK1上Lys48位點(diǎn)的泛素化增強(qiáng)，會導(dǎo)致ULK1被蛋白酶降解[156]。此外，ULK1上Lys925位點(diǎn)和Lys933位點(diǎn)能被E3泛素連接酶NEDD4L（neuralprecursorcellexpressed,22

運(yùn)動預(yù)適應(yīng)經(jīng)AMPK-mTOR-ULK1信號通路激活的自噬在心肌保護(hù)效應(yīng)中的作用及機(jī)制圖1-3AMPK-mTOR-ULK1信號通路6.4AMPK-mTOR-ULK1信號通路與細(xì)胞自噬研究進(jìn)展在營養(yǎng)缺乏，缺氧以及受損細(xì)胞器，錯誤折疊的蛋白質(zhì)等刺激下自噬被激活，這些刺激能通過不同的途徑調(diào)節(jié)自噬水平，自噬激活后能減輕上述刺激造成的危害。在眾多參與自噬調(diào)控的信號通路中，AMPK-mTOR-ULK1信號通路是最重要的通路之一。利用自然衰老大鼠和D半乳糖誘導(dǎo)的模仿大鼠衰老建立動物模型，探討自噬在聽覺皮層生理過程中的變化及其在聽覺皮層退化中的作用的研究中發(fā)現(xiàn)，在大鼠3個月時，AMPK活性增強(qiáng)，活化的AMPK通過磷酸化抑制了mTOR活性，繼而導(dǎo)致ULK1上Ser757位點(diǎn)磷酸化程度減弱，AMPK-mTOR-ULK1信號通路被激活，并上調(diào)自噬。在第15個月時，AMPK-mTOR-ULK1信號通路活性減弱，自噬水平下降。以上結(jié)果說明，AMPK-mTOR-ULK1信號通路激活能上調(diào)自噬，當(dāng)信號通路活性下降時，自噬活性也隨著下降。在幼年至成年期，在聽覺皮層的生理過程中自噬逐漸減少，在聽覺皮層的退化過程中自噬能延緩神經(jīng)退行性病變的過程，自噬上調(diào)具有抗衰老的功能，起到保護(hù)作用[161]。Liu等利用大鼠主動脈結(jié)扎手術(shù)為動物模型，探討葛根素對心肌肥厚自噬水平的影響，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葛根素對心肌細(xì)胞肥大和凋亡具有保護(hù)作用，部分是通過AMPK-mTOR信號通路恢復(fù)自噬水平實現(xiàn)的，使用3-MA抑制自噬后，其保護(hù)作用被阻斷[162]。另有研究報道，在心肌I/R過程中，AMPK磷酸化水平增強(qiáng)，同時mTOR磷酸化水平降低，作者認(rèn)為在I/R過程中通過激活A(yù)MPK和抑制mTOR活性，即通過AMPK-mTOR信號通路上調(diào)了心肌自噬水平[163]。在以小鼠為動物模型的研究中發(fā)現(xiàn)，小鼠骨骼肌中AMPK-ULK1信號通路在運(yùn)動誘導(dǎo)的線粒體自噬中起到重要作用，?

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本文編號：3146668