不同能量水平下植物甾醇對小鼠骨骼肌蛋白質(zhì)代謝的影響
本文關(guān)鍵詞:不同能量水平下植物甾醇對小鼠骨骼肌蛋白質(zhì)代謝的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目的:膳食中脂肪攝入的增加會使活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的產(chǎn)生超過機體抗氧化能力并導(dǎo)致氧化應(yīng)激,過多的ROS會氧化蛋白質(zhì)等生物大分子,而骨骼肌作為機體內(nèi)最大的蛋白質(zhì)儲存庫,也會被ROS氧化損傷。研究表明,植物甾醇在抗氧化以及調(diào)節(jié)動物生長方面具有良好功效,能有效清除自由基,并且提高動物生長性能,改善胴體品質(zhì)。因此,本文旨在研究不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌氧化還原狀態(tài)和蛋白質(zhì)代謝的影響,并通過在飼料中添加植物甾醇以驗證其通過調(diào)節(jié)骨骼肌氧化還原狀態(tài)和蛋白質(zhì)代謝來參與調(diào)控骨骼肌的生長發(fā)育。方法:72只SPF級雄性C57BL/6小鼠預(yù)飼一周后按體重隨機分為九組:低脂對照組(正常飼料,5%脂肪)以及正常飼料分別添加0.002%和0.004%植物甾醇,中脂對照組(中脂飼料,10%脂肪)以及中脂飼料分別添加0.004%和0.008%植物甾醇,高脂對照組(高脂飼料,20%脂肪)以及高脂飼料分別添加0.008%和0.016%植物甾醇。實驗17周運用綜合實驗動物監(jiān)測系統(tǒng)測定各組小鼠的活動能力和基礎(chǔ)代謝。實驗18周處死小鼠,取比目魚肌和腓腸肌精確稱重以計算腿肌率,測定腓腸肌中ROS水平、氧化應(yīng)激指標、總蛋白含量、糖元含量以及蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)物羰基和AOPP水平。RT-PCR測定各實驗組小鼠骨骼肌中肌肉生長和蛋白質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達。結(jié)果:隨著飼料中脂肪含量的增加,小鼠:1)單位體重能量攝入無顯著差異,氧氣消耗量、二氧化碳產(chǎn)量和產(chǎn)熱均顯著降低(P0.05);2)腓腸肌中ROS和MDA水平顯著升高,相關(guān)抗氧化酶(GSH-Px、CAT、SOD)活性和總抗氧化能力T-AOC顯著下降(P0.05);3)血漿和腓腸肌中蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)物羰基和AOPP水平顯著提高(P0.05);4)腓腸肌中總蛋白含量顯著下降,蛋白質(zhì)合成相關(guān)基因(PI3K、Akt、m TOR、4EBP1、e IF4E、S6K1、rp S6)的表達顯著下調(diào),蛋白質(zhì)降解關(guān)鍵基因(Fox O3a、Mu RF1、MAFbx)的表達顯著上調(diào)(P0.05);5)腿肌率顯著下降,腓腸肌中肌細胞生成素的表達顯著下調(diào),肌肉生長抑制素的表達顯著上調(diào)(P0.05);6)運動能力顯著下降,腓腸肌中糖元儲備水平顯著減少(P0.05)。在飼料中添加植物甾醇:1)顯著提高小鼠的氧氣消耗量、二氧化碳產(chǎn)量和產(chǎn)熱,其中高脂組小鼠單位體重能量攝入也顯著增加(P0.05);2)顯著降低腓腸肌中ROS和MDA水平,恢復(fù)抗氧化酶活性和總抗氧化能力(P0.05);3)顯著降低血漿和腓腸肌中蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)物AOPP和羰基水平(P0.05);4)顯著提高小鼠骨骼肌蛋白質(zhì)含量,并且顯著上調(diào)蛋白質(zhì)合成相關(guān)基因的表達,恢復(fù)蛋白質(zhì)降解關(guān)鍵基因的表達(P0.05);5)顯著提高小鼠的骨骼肌質(zhì)量和腿肌率,同時顯著上調(diào)肌細胞生成素的表達,恢復(fù)肌肉生長抑制素的表達(P0.05);6)顯著增強小鼠運動能力,并提高肌糖元儲備水平(P0.05)。相關(guān)性分析顯示,腓腸肌中ROS水平和各項抗氧化指標(MDA、GSH-Px、CAT、SOD、T-AOC)均與腿肌率和肌肉總蛋白含量呈顯著相關(guān)性。結(jié)論:膳食中脂肪攝入的增加導(dǎo)致小鼠體內(nèi)ROS產(chǎn)生加快,引起骨骼肌氧化應(yīng)激,對蛋白質(zhì)造成氧化損傷,并且引起蛋白質(zhì)合成和降解的失衡,從而導(dǎo)致骨骼肌蛋白質(zhì)含量降低,影響骨骼肌的生長發(fā)育和功能;植物甾醇能通過改善骨骼肌氧化還原狀態(tài),清除ROS并抑制其對蛋白質(zhì)的氧化損傷,同時通過調(diào)節(jié)能量代謝和部分調(diào)控PI3K/Akt信號通路來促進骨骼肌蛋白質(zhì)合成并抑制蛋白質(zhì)降解,提高骨骼肌蛋白質(zhì)含量,從而達到促進骨骼肌生長,改善骨骼肌功能的效果。
【關(guān)鍵詞】:植物甾醇 骨骼肌 氧化應(yīng)激 蛋白質(zhì)代謝
【學(xué)位授予單位】:江南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R151
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-7
- 中英文縮略語對照表7-10
- 1 緒論10-19
- 1.1 高能飲食與氧化應(yīng)激10
- 1.2 氧化應(yīng)激與骨骼肌10-11
- 1.3 骨骼肌的生長發(fā)育及調(diào)控11-14
- 1.3.1 骨骼肌的形成和生長11
- 1.3.2 調(diào)控骨骼肌生長發(fā)育相關(guān)信號分子及通路11-14
- 1.4 植物甾醇14-17
- 1.4.1 植物甾醇的吸收、代謝和安全性15-16
- 1.4.2 植物甾醇與抗氧化16-17
- 1.4.3 植物甾醇與調(diào)節(jié)動物生長17
- 1.4.4 植物甾醇與蛋白質(zhì)代謝17
- 1.5 立題依據(jù)及研究內(nèi)容17-19
- 2 材料與方法19-25
- 2.1 試劑與儀器19
- 2.1.1 實驗動物19
- 2.1.2 實驗原料19
- 2.1.3 主要實驗試劑19
- 2.1.4 主要實驗儀器19
- 2.2 試驗方法19-24
- 2.2.1 實驗設(shè)計及動物飼養(yǎng)19-20
- 2.2.2 小鼠 24h基礎(chǔ)代謝監(jiān)測20-21
- 2.2.3 血液及組織樣品采集21
- 2.2.4 小鼠生長指標的測定21
- 2.2.5 全血及腓腸肌中ROS水平的測定21
- 2.2.6 肌肉組織氧化還原指標的測定21-22
- 2.2.7 血漿和腓腸肌中晚期氧化蛋白產(chǎn)物AOPP水平的測定22
- 2.2.8 血漿和腓腸肌中羰基水平的測定22
- 2.2.9 肌肉中總蛋白含量的測定22-23
- 2.2.10 肌肉中糖元含量的測定23
- 2.2.11 肌肉生長和蛋白質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達23-24
- 2.3 數(shù)據(jù)處理24-25
- 3 結(jié)果與討論25-43
- 3.1 不同脂肪水平飲食對小鼠體重變化的影響及植物甾醇的干預(yù)作用25-27
- 3.1.1 不同脂肪水平飲食對小鼠采食量的影響及植物甾醇的干預(yù)作用25
- 3.1.2 不同脂肪水平飲食對小鼠體重的影響及植物甾醇的干預(yù)作用25-26
- 3.1.3 不同脂肪水平飲食對小鼠腹脂量的影響及植物甾醇的干預(yù)作用26
- 3.1.4 結(jié)果討論26-27
- 3.2 不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌生長的影響及植物甾醇的干預(yù)作用27-29
- 3.2.1 不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌質(zhì)量的影響及植物甾醇的干預(yù)作用27
- 3.2.2 不同脂肪水平飲食對小鼠腿肌率的影響及植物甾醇的干預(yù)作用27-28
- 3.2.3 不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌生長相關(guān)基因表達的影響及植物甾醇的干預(yù)作用28-29
- 3.2.4 結(jié)果討論29
- 3.3 不同脂肪水平飲食小鼠骨骼肌功能的影響及植物甾醇的干預(yù)作用29-31
- 3.3.1 不同脂肪水平飲食對小鼠活動能力的影響及植物甾醇的干預(yù)作用29-30
- 3.3.2 不同脂肪水平飲食對小鼠肌糖元儲備的影響及植物甾醇的干預(yù)作用30-31
- 3.3.3 結(jié)果討論31
- 3.4 不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌氧化應(yīng)激的影響及植物甾醇干預(yù)作用31-35
- 3.4.1 不同脂肪水平飲食對小鼠全血和腓腸肌ROS水平的影響及植物甾醇的干預(yù)作用31-32
- 3.4.2 不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌抗氧化指標的影響及植物甾醇的干預(yù)作用 . 2332-33
- 3.4.3 不同脂肪水平飲食對小鼠血漿和腓腸肌中羰基和AOPP水平的影響及植物甾醇的干預(yù)作用33-34
- 3.4.4 結(jié)果討論34-35
- 3.5 不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌蛋白質(zhì)代謝的影響及植物甾醇的干預(yù)作用35-41
- 3.5.1 不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌蛋白質(zhì)含量的影響及植物甾醇的干預(yù)作用 . 26 3.5.2 不同脂肪水平飲食對小鼠能量代謝的影響及植物甾醇的干預(yù)作用35-36
- 3.5.2 不同脂肪水平飲食對小鼠能量代謝的影響及植物甾醇的干預(yù)作用36-38
- 3.5.3 不同脂肪水平飲食對小鼠骨骼肌蛋白質(zhì)代謝相關(guān)基因表達的影響及植物甾醇的干預(yù)作用38-41
- 3.5.4 結(jié)果討論41
- 3.6 腿肌率、肌肉總蛋白含量與腓腸肌氧化應(yīng)激指標相關(guān)性分析41-43
- 主要結(jié)論與展望43-45
- 主要結(jié)論43-44
- 展望44-45
- 致謝45-46
- 參考文獻46-52
- 附錄: 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文52
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:不同能量水平下植物甾醇對小鼠骨骼肌蛋白質(zhì)代謝的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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