本文關(guān)鍵詞：成纖維細胞生長因子21對骨骼肌肌纖維類型的影響及其機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：肌纖維是構(gòu)成肌肉組織的基本單位,其組成決定肉品質(zhì)。成纖維細胞生長因子21 (Fibroblast growth factor, FGF21)是一種代謝調(diào)節(jié)因子,在肌肉中有表達,但其對肌纖維類型的影響尚無相關(guān)研究。本試驗以小鼠和C2C12細胞系為模型,旨在考察FGF21對肌纖維類型的影響,并探索其信號轉(zhuǎn)導機制,以期為營養(yǎng)手段改善肉品質(zhì)提供調(diào)控靶點和理論依據(jù)。主要研究如下：試驗一禁食對小鼠骨骼肌FGF21表達和肌纖維類型的影響本試驗旨在考察禁食對小鼠骨骼肌FGF21表達和肌纖維類型的影響。試驗選取16只平均體重20g左右的雄性健康C57BL/6小鼠,按體重相近原則隨機分為2個組(n=8),即對照組和禁食組。小鼠禁食24h后,乙醚麻醉,摘除眼球取血,分離血清待測。頸椎脫位處死小鼠后,取肝臟、比目魚肌、腓腸肌和趾長伸肌待測。結(jié)果表明：正常小鼠比目魚肌FGF21 mRNA和蛋白水平顯著高于趾長伸肌和腓腸肌(P0.05)。禁食顯著提高了比目魚肌和腓腸肌FGF21 mRNA和蛋白表達(P0.05),但趾長伸肌FGF21 mRNA和蛋白表達無顯著變化(P0.1)。禁食條件下,比目魚肌和腓腸肌MyHCI mRNA表達顯著升高(P0.05)；腓腸肌MyHCIIa、MyHCIIx mRNA表達顯著升高(P0.05)；趾長伸肌MyHCI mRNA表達無顯著變化(P0.1),但MyHCIIa、MyHCIIx mRNA表達顯著升高(P0.05)。本試驗結(jié)果表明,禁食提高了比目魚肌和腓腸肌FGF21 mRNA和蛋白表達以及氧化型肌纖維的組成,但對趾長伸肌中FGF21 mRNA和蛋白表達以及氧化型肌纖維的組成無顯著影響。試驗二 FGF21處理對小鼠骨骼肌肌纖維類型的調(diào)控作用本試驗旨在考察FGF21處理對小鼠骨骼肌肌纖維類型的調(diào)控作用。試驗選用16只6周齡的健康雄性C57BL/6小鼠,按體重隨機分為2個處理,每個處理8個重復,每個重復1只小鼠。處理組小鼠按照0.2mg/kg的體重腹腔注射FGF21,連續(xù)注射7d,每天一次,對照組注射等量生理鹽水。試驗結(jié)束時,摘除眼球取血,分離血清,采集肝臟、比目魚肌、腓腸肌和趾長伸肌樣品待測。結(jié)果表明：小鼠連續(xù)腹腔注射FGF21重組蛋白,血清FGF21水平顯著提高(P0.05),比目魚肌和趾長伸肌FGF21 mRNA表達顯著降低(P0.05),而腓腸肌FGF21 mRNA表達無顯著變化(P0.1)。FGF21連續(xù)注射7d后,比目魚肌MyHCI、MyHCIIa、MyHCIIx mRNA表達顯著提高(P0.05),而MyHCIIb mRNA表達顯著降低(P0.05)；腓腸肌MyHCIIa mRNA表達顯著提高(P0.05), MyHCI、MyHCIIx和MyHCIIb mRNA表達無顯著變化(P0.1)；趾長伸肌MyHCI和MyHCIIx mRNA表達顯著降低(P0.05), MyHCIIa和MyHCIIb mRNA表達無顯著變化(P0.1)。此外,通過試驗發(fā)現(xiàn),FGF21腹腔注射使得比目魚肌FGF21作用受體FGFR1和FGFR4 mRNA表達顯著提高(P0.05), KLBmRNA表達無顯著變化(P0.1)。FGF21連續(xù)處理7d顯著提高了腓腸肌FGFR1 mRNA表達(P0.05), FGFR4 mRNA表達有升高的趨勢(0.05P0.1),而KLB mRNA表達有降低的趨勢(0.05P0.1)。趾長伸肌FGFR1 mRNA表達顯著降低(P0.05),FGFR4 mRNA表達無顯著變化,而KLB表達顯著提高(P0.05)。FGF21注射顯著提高了比目魚肌PGC1α mRNA表達(P0.05),腓腸肌PGC1α表達無顯著變化(P0.1),而趾長伸肌PGC1α mRNA表達顯著降低(P0.05)。上述試驗結(jié)果表明,腹腔注射FGF21改變了肌纖維類型,FGF21可能是通過與受體結(jié)合調(diào)節(jié)PGC1α表達實現(xiàn)此功能的。試驗三FGF21影響小鼠骨骼肌肌纖維類型的信號轉(zhuǎn)導機制本試驗旨在通過體外試驗研究FGF21影響小鼠骨骼肌肌纖維類型的信號轉(zhuǎn)導機制。試驗采用C2C12細胞系為研究對象,待細胞分化為肌管時,添加FGF21進行處理,收集樣品測定發(fā)現(xiàn),FGF21處理顯著降低了C2C12肌管細胞FGF21 mRNA表達(P0.05)。通過免疫熒光研究發(fā)現(xiàn),FGF21顯著提高慢速氧化型肌纖維的組成比例,降低了快速酵解型肌纖維的組成比例(P0.05)。熒光定量PCR測定發(fā)現(xiàn),FGF21處理顯著提高了C2C12肌管細胞MyHCI mRNA表達(P0.05),而MyHCIIx mRNA表達有升高的趨勢(0.05P0.1), MyHCIIa mRNA表達無顯著變化(P0.1),但MyHCIIb mRNA表達顯著降低(P0.05),表明FGF21可以促使肌管中的Ⅱb型肌纖維向Ⅰ型肌纖維轉(zhuǎn)化。AMPK-PGC1α信號途徑是經(jīng)典的調(diào)節(jié)肌纖維類型轉(zhuǎn)化的信號途徑,那么AMPK-PGC1α信號通路是否介導了FGF21對肌纖維類型轉(zhuǎn)化的調(diào)節(jié)作用還不清楚,我們通過熒光定量PCR測定了PGC1α mRNA表達,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在調(diào)節(jié)肌纖維類型轉(zhuǎn)化中具有重要作用的PGC1α mRNA表達顯著提高(P0.05),于是,,我們假設(shè)AMPK-PGC1α信號通路介導了FGF21對肌纖維類型轉(zhuǎn)化的影響,并進行了試驗驗證。試驗首先加入AMPK激活劑Aicar進行研究,研究發(fā)現(xiàn),FGF21和Aicar分別單獨添加顯著提高了MyHCI mRNA表達(P0.05),顯著降低了MyHCIIb mRNA表達(P0.05), Aicar和FGF21同時加入對MyHCI和MyHCIIb mRNA的影響并未呈現(xiàn)出疊加效應。而FGF21和Aicar分別單獨添加顯著提高了PGC1α mRNA表達(P0.05),二者同時加入,與FGF21和Aicar分別單獨加入相比,PGC1α mRNA表達無顯著提高。通過加入AMPK抑制劑,免疫熒光染色統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),FGF21提高慢速氧化型肌纖維的組成比例,降低快速酵解型肌纖維的組成比例的效應被AMPK抑制劑CC抑制。熒光定量研究表明,FGF21顯著提高了MyHCI mRNA表達(P0.05),CC處理后添加FGF21則降低了MyHCI mRNA表達(P0.05). Western blot研究發(fā)現(xiàn),FGF21顯著提高了pAMPK和PGC1α蛋白表達以及pAMPK/AMPK水平,加入AMPK抑制劑后添加FGF21, FGF21升高pAMPK和PGC1α蛋白表達以及pAMPK/AMPK水平的效應被抑制。說明AMPK-PGC1α信號通路介導了FGF21對肌纖維類型的調(diào)節(jié)作用。綜上所述,禁食改變了比目魚肌和腓腸肌的肌纖維組成和FGF21表達,FGF21可以通過與細胞膜上的受體結(jié)合,進而激活AMPK-PGC1α信號通路調(diào)節(jié)肌纖維類型。該研究為營養(yǎng)手段改善肉品質(zhì)提供調(diào)控靶點和理論依據(jù),同時為在生產(chǎn)實踐中提高肉品質(zhì)提供科學參考。
【關(guān)鍵詞】：成纖維細胞生長因子21 禁食 骨骼肌 肌纖維 機制
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S852.2
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• ABSTRACT7-10
• 縮寫詞表10-15
• 前言15-16
• 第一章 文獻綜述16-22
• 1 成纖維細胞生長因子21研究進展16-18
• 1.1 成纖維細胞生長因子21的結(jié)構(gòu)16
• 1.2 成纖維細胞生長因子21的功能16-18
• 2 肌纖維類型與肉品質(zhì)18-19
• 3 肌纖維發(fā)育及類型轉(zhuǎn)化19-20
• 3.1 肌纖維的分類19
• 3.2 肌纖維類型的轉(zhuǎn)化19-20
• 4 調(diào)控肌纖維類型轉(zhuǎn)化的胞內(nèi)信號通路20-22
• 4.1 AMPK-PGC1α信號通路20-21
• 4.2 鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶信號通路21-22
• 4.3 鈣/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶(CaMK)信號通路22
• 4.4 過氧化物酶體增殖物激活受體信號通路22
• 第二章 本研究的目的意義、內(nèi)容與技術(shù)路線22-24
• 1 研究目的和意義22
• 2 研究內(nèi)容22-23
• 3 技術(shù)路線23-24
• 第三章 試驗研究24-55
• 試驗一 禁食對小鼠骨骼肌FGF21表達和肌纖維類型的影響24-34
• 1 引言24
• 2 材料與方法24-30
• 2.1 試驗動物及試驗設(shè)計24-25
• 2.2 試驗日糧及動物飼養(yǎng)管理25
• 2.3 樣品采集25
• 2.4 測定指標與方法25-27
• 2.5 Western bloting27-29
• 2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析29-30
• 3 結(jié)果與分析30-33
• 3.1 小鼠不同骨骼肌中FGF21表達水平30
• 3.2 禁食對肝臟FGF21表達和血清FGF21水平的影響30-31
• 3.3 禁食對不同骨骼肌FGF21 mRNA和蛋白表達水平的影響31
• 3.4 禁食對不同骨骼肌肌纖維類型的影響31-33
• 4 討論33
• 5 小結(jié)33-34
• 試驗二 FGF21處理對小鼠骨骼肌肌纖維類型的調(diào)控作用34-40
• 1 引言34
• 2 材料方法34-35
• 2.1 試驗材料和試劑34-35
• 2.2 試驗動物和試驗設(shè)計35
• 2.3 試驗日糧及動物飼養(yǎng)管理35
• 2.4 樣品采集35
• 2.5 測定指標與方法35
• 3 結(jié)果與分析35-38
• 3.1 FGF21對小鼠骨骼肌FGF21和血清FGF21水平的影響35-36
• 3.2 FGF21處理對小鼠骨骼肌肌纖維類型的影響36-37
• 3.3 FGF21處理對小鼠骨骼肌FGF21受體和PGC1α表達量的影響37-38
• 4 討論38-40
• 5 小結(jié)40
• 試驗三 FGF21影響小鼠骨骼肌肌纖維類型的信號轉(zhuǎn)導機制40-55
• 1 引言40
• 2 材料與方法40-46
• 2.1 試驗材料40-41
• 2.2 主要儀器設(shè)備41
• 2.3 主要試劑的配制41-42
• 2.4 方法42-43
• 2.5 試驗設(shè)計43-44
• 2.6 細胞總RNA的提取44-45
• 2.7 反轉(zhuǎn)錄45
• 2.8 熒光定量PCR45
• 2.9 免疫熒光45-46
• 2.10 數(shù)據(jù)分析46
• 3 結(jié)果與分析46-53
• 3.1 細胞生長曲線46
• 3.2 FGF21對C2C12肌管FGF21表達量的影響46-47
• 3.3 FGF21對C2C12肌管肌纖維類型的影響47-48
• 3.4 FGF21和AMPK激活劑對C2C12肌管肌纖維類型的影響48-49
• 3.5 FGF21和AMPK激活劑對C2C12肌管PGC1α表達的影響49-50
• 3.6 FGF21和AMPK抑制劑對C2C12肌管肌纖維類型的影響50-52
• 3.7 FGF21和AMPK抑制劑對C2C12肌管AMPK磷酸化和PGC1α表達的影響52-53
• 4 討論53-54
• 5 小結(jié)54-55
• 第四章 全文討論、結(jié)論及有待進一步研究的問題55-58
• 1 全文討論55-57
• 2 全文結(jié)論57
• 3 有待進一步研究的問題57-58
• 參考文獻58-67
• 致謝67-68
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 邱霓;李聰;方偉進;何玉蓮;韋雪梅;熊燕;;限食8周對大鼠不同類型骨骼肌收縮功能及線粒體生物合成的影響[J];中國病理生理雜志;2015年02期

2 方偉進;李聰;韋雪梅;劉嘉熙;何玉蓮;熊燕;;限食4周對大鼠骨骼肌收縮功能的影響及其機制[J];中國醫(yī)師雜志;2014年10期

3 劉路路;霍文穎;閆冰雪;祁東風;王現(xiàn)勇;黃艷群;王志祥;陳文;;限飼對機體免疫機能及動物生產(chǎn)的影響[J];動物營養(yǎng)學報;2014年08期

4 關(guān)丹丹;陳代文;余冰;虞潔;;成纖維細胞生長因子21對能量代謝的調(diào)控作用及其在動物營養(yǎng)研究方面的前景[J];動物營養(yǎng)學報;2014年08期

5 閆俊書;單安山;時本利;王安祺;胡景威;;母代雞日糧不同蛋白水平對后代肌纖維發(fā)育及肌肉生成抑制因子基因(MSTN)mRNA表達的影響[J];畜牧獸醫(yī)學報;2009年09期

6 廖八根;徐勇;薛耀明;;鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶在耐力運動大鼠骨骼肌纖維類型和大小轉(zhuǎn)變中的作用[J];中國運動醫(yī)學雜志;2008年05期

7 李s，

本文編號：326359