不同形式运动对Presenilin-1/Presenilin-2双基因敲除小鼠骨骼肌泛素蛋白酶体途径的影响

• 作 者: 赵昱 邱守涛 卢健
• 机 构: 华东师范大学体育与健康学院,上海200241;青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室,上海200241
• 出 处: 第五届中国衰老与抗衰老学术大会暨第四届全国老年基础与转化医学论坛
• 发表日期: 2015年3期
• 关键词: 骨骼肌衰减症 泛素蛋白酶体途径 基因表达 抗阻运动 耐力运动

目的：Sarcopenia指随年龄增长而出现的机体骨骼肌质量、力量及身体活动能力逐渐下降的现象,在老年人群中发生率很高,且可导致诸多潜在健康风险.骨骼肌质量下降与骨骼肌蛋白质合成下降或分解增加有密切关系.泛素蛋白酶体途径是一种重要的能量依赖型蛋白质分解途径.是导致肌肉萎缩的重要途径之一.本研究拟通过动物实验,观察有规律的耐力训练和抗阻训练对骨骼肌泛素蛋白酶体途径基因表达的影响,探讨不同形式运动训练方式对泛素蛋白酶体途径的影响及对Sarcopenia的潜在作用.
方法：随机将6月龄野生型小鼠15只分组为对照组-1 (CON-1:n=5)，抗阻训练组-1 (R-1:n=5)及耐力训练组-1(A-1:n=5);将Presenilin-1/Presenilin-2双基因敲除早老型小鼠15只分组为对照组-2(CON-2:n=5);抗阻训练组-2(R-2:n=5)及耐力训练组-2(A-2:n=5)。对照组小鼠不进行运动训练，抗阻训练组小鼠进行为期10周负重爬梯训练，每周训练3次;第1周负重重量为自身体重的50％，第2周为自身体重的75%，第3周增至自身体重的100%，随后保持训练负重重量为自身体重的100%至第10周训练结束。耐力训练组小鼠进行为期10周的跑台运动训练，每周训练3次，第1周跑台速度为0.81cm/h，持续20分钟，第2周持续30分钟，随后的耐力训练维持该运动强度和持续时间直到第10周训练结束。训练结束后脱臼处死小鼠，并迅速分离双侧排肠肌，采用RT PCR技术检测泛素、26S蛋白酶体C2亚基、MuRF-1, Atrogin-1的mRNA变化;采用Western blotting技术检测MuRF-1, Atrogin-1蛋白质变化。
结果：与野生型小鼠比较，双基因敲除早老型小鼠的泛素、26S蛋白酶体C2亚基、MuRF-1, Atrogin-1的mRNA以及MuRF-1, Atrogin-1蛋白质均高于野生型小鼠;提示早老型小鼠蛋白质分解作用加强。在双基因敲除早老型小鼠中泛素、26S蛋白酶体C2亚基mRNA含量呈CON2＞R2＞A2的趋势，且变化显著(P＜0.05)，R2和A2较CON2的MuRF-1-mRNA水平略上调，而Atrogin-1略下调，但MultF-1、Atrogin-1两蛋白质含量均呈现CON2＞It2＞A2趋势，但没有显著性差异。提示运动有一定的抗蛋白质分解的作用。
结论：有规律的运动(抗阻运动或耐力运动)下调泛素蛋白酶体途径的基因表，缓解蛋白质分解作用，且耐力运动作用更明显，运动可能通过抑制泛素蛋白酶体途径表达而延缓Sarcopenia的发生。