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不同运动形式NFAT和FoxO1的蛋白表达及骨骼肌纤维类型转换的研究

作　者: 张凯
导　师: 苏艳红
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 运动人体科学
关键词: 运动训练 NFAT FoxO1 骨骼肌纤维
分类号: G804.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


研究目的：研究不同运动模型下钙调神经磷酸酶（CaN/NFAT）信号通路和叉头转录因子（FoxO1）的变化以及对大鼠骨骼肌纤维组成的影响。研究方法：以雄性SD大鼠为研究对象，随机分为五组:对照组（C组）、耐力训练组（E组）、抗阻训练组（R组）、离心运动组（I组）、后肢悬垂组（H组），每组10只。E、R、I、H组SD大鼠进行两周的适应性训练，之后进行正式训练。在停止训练后的第二天取大鼠同侧的比目鱼肌、趾长伸肌和腓肠肌外侧浅层肌肉，用异染ATPase法检测骨骼肌纤维类型的组成。用免疫组化法和Western blotting法测定NFATc1和FoxO1的蛋白含量。研究结果：1. NFATc1蛋白表达Western blotting检测显示：大鼠腓肠肌E组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性升高（P＜0.01）；R组NFATc1蛋白表达与C组相比有显著性升高（P＜0.05）；H组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性下降（P＜0.01）。大鼠比目鱼肌E组和R组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性升高（P＜0.01）；I组与C组相比有显著性升高（P＜0.05）；H组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性下降（P＜0.05）。大鼠趾长伸肌除I组NFATc1蛋白表达与C组相比有显著性升高（P＜0.05）外，其他各组与C组相比均无显著性差异。免疫组化法检测显示：腓肠肌NFATc1蛋白表达由高到低依次为：R组、E组、I组、C组、H组。比目鱼肌NFATc1蛋白表达由高到低依次为R组、E组、C组、H组和I组。趾长伸肌NFATc1蛋白表达由高到低依次为：R组、E组、C组、I组、H组。2. FoxO1蛋白表达Western blotting检测显示：大鼠腓肠肌E组和R组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性下降（P＜0.01）；H组和I组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性升高（P＜0.01）。大鼠比目鱼肌E组和R组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性下降（P＜0.01）；H组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性升高（P＜0.01）；I组与C组相比有显著性升高（P＜0.05）。大鼠趾长伸肌E组和R组NFATc1蛋白表达与C组相比有非常显著性升高（P＜0.01）；H组和I组NFATc1蛋白表达与C组相比有显著性升高（P＜0.05）。3.肌纤维类型：E组大鼠比目鱼肌与C组相比：IIa型肌纤维含量显著增高（P＜0.05），I型肌纤维含量无显著性变化；趾长伸肌IIa型肌纤维含量显著增高（P＜0.01），IIb型肌纤维含量明显下降（P＜0.05）；腓肠肌IIa型肌纤维含量增高明显（P＜0.01），IIb型肌纤维含量显著下（P＜0.01）。R组大鼠比目鱼肌IIa型肌纤维含量显著增高（P＜0.05），I型肌纤维含量无显著性变化；趾长伸肌IIa型肌纤维含量明显增高（P＜0.01），IIb型肌纤维含量明显下降（P＜0.01）；腓肠肌IIa型肌纤维含量增高明显（P＜0.05），IIb型肌纤维含量显著下（P＜0.05）。H组大鼠比目鱼肌I型肌纤维含量显著降低，IIa型肌纤维含量显著增高（P＜0.05）；趾长伸肌IIa型肌纤维含量明显下降（P＜0.01），IIb型肌纤维含量显著升高（P＜0.01）；腓肠肌IIa型肌纤维含量明显下降（P＜0.05），IIb型肌纤维含量显著升高（P＜0.01）。I组大鼠比目鱼肌、趾长伸肌、腓肠肌I型和IIa型肌纤维含量都没有显著性变化。4.NFATc1和FoxO1蛋白表达相关性分析：比目鱼肌和腓肠肌各组NFATc1和FoxO1蛋白表达呈负相关，且具有统计学意义。趾长伸肌各组NFATc1和FoxO1蛋白表达相关性不大。研究结论：1.抗阻运动可使骨骼肌湿重增加，后肢悬垂导致肌肉湿重减少。2.耐力运动和抗阻训练在不同程度上诱导腓肠肌和比目鱼肌NFATc1蛋白表达的增加，后肢悬垂则致使腓肠肌和比目鱼肌NFATc1蛋白表达减少。3.耐力运动和抗阻训练在不同程度上诱导腓肠肌和比目鱼肌FoxO1蛋白表达的减少，后肢悬垂则致使腓肠肌、比目鱼肌、趾长伸肌FoxO1蛋白表达增加。4.耐力运动和抗阻运动可以使骨骼肌由快型向慢型方向转变，主要是IIb向IIa转变，I型基本没有变化。悬垂组则会引起骨骼肌慢型向快型转变（IIa→IIb）。而损伤组基本没变化。5. FoxO1和NFAT蛋白的表达变化在不同运动模式下呈负相关。6. FoxO1有可能通过对钙调神经磷酸酶信号通路的影响而进一步参与调控运动骨骼肌纤维类型的转换。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-12
引言  12-13
1 文献综述  13-22
  1.1 钙调神经磷酸酶  13-14
    1.1.1 结构组成  13
    1.1.2 调节机制  13-14
    1.1.3 运动对其产生的影响  14
  1.2 叉头转录因子  14-16
    1.2.1 命名与分类  14-15
    1.2.2 构成与分布  15
    1.2.3 调节机制  15
    1.2.4 FoxO1 与钙调神经磷酸酶信号通路之间的联系  15-16
  1.3 肌源性调节因子  16-18
    1.3.1 结构组成  16
    1.3.2 调节机制  16-17
    1.3.3 运动对其产生的影响  17-18
  1.4 钙/钙调素依赖性蛋白激酶  18-19
    1.4.1 结构组成  18
    1.4.2 调节机制  18
    1.4.3 运动对其产生的影响  18-19
  1.5 细胞分裂素活化蛋白激酶  19-20
    1.5.1 结构组成  19
    1.5.2 调节机制  19-20
  1.6 其他信号调节机制  20
  1.7 对各信号通路之间可能存在的联系的探讨  20-22
2 实验材料与方法  22-30
  2.1. 实验对象  22
  2.2 实验分组  22
  2.3 运动模型  22-24
  2.4 取材  24
  2.5 试剂与仪器设备  24-25
    2.5.1 试剂  24-25
    2.5.2 仪器设备  25
  2.6 测试方法  25-29
    2.6.1 骨骼肌纤维类型测试方法（异染 ATPase 法）  25-26
    2.6.2 免疫组化法测试 NFAT_(c1) 和 FoxO1 的蛋白表达  26-27
    2.6.3 Western blot 测试 NFAT_(c1) 和 FoxO1 的蛋白表达  27-29
  2.7 统计学分析  29-30
3 实验结果  30-40
  3.1 各组 SD 大鼠的体重变化走势  30
  3.2 各组大鼠比目鱼肌、趾长伸肌、腓肠肌肌肉湿重比较  30-31
  3.3 大鼠比目鱼肌、趾长伸肌、腓肠肌 NFAT_(c1) 和 FoxO1 蛋白表达变化  31-36
    3.3.1 免疫印迹检测 NFAT_(c1) 和 FoxO1 蛋白表达结果  31-33
    3.3.2 免疫组化检测 NFAT_(c1) 蛋白表达结果  33-36
  3.4 大鼠比目鱼肌、趾长伸肌、腓肠肌纤维类型组成统计结果  36-39
  3.5 NFAT_(c1) 和 FoxO1 蛋白表达变化的相关性统计结果  39-40
4 分析讨论  40-44
  4.1 不同运动形式对大鼠体重和肌肉湿重的影响  40
  4.2 不同运动形式对大鼠骨骼肌纤维类型组成的影响  40-41
  4.3 不同运动形式对大鼠骨骼肌 NFAT_(c1) 蛋白表达的影响  41-42
  4.4 不同运动形式对大鼠骨骼肌 FoxO1 蛋白表达的影响  42-43
  4.5 NFAT_(c1) 和 FoxO1 蛋白表达变化的相关性统计结果分析  43-44
结论  44-45
参考文献  45-50
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  50-51
致谢  51

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中图分类: > 文化、科学、教育、体育 > 体育 > 体育理论 > 体育基础科学 > 运动生理学
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