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耐力训练和p53抑制剂对40周龄ICR小鼠骨骼肌自体吞噬相关基因表达的影响

作　者: 刘静霞
导　师: 丁树哲
学　校: 华东师范大学
专　业: 运动人体科学
关键词: 骨骼肌自体吞噬衰老耐力运动氧化应激 p53 Bax Beclin-1 LC3 Atg7
分类号: G804.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

骨骼肌就像是人体运动的代言人,为了创造和维持机械张力,肌肉细胞的组织呈现高度的结构化。肌细胞内每时每刻都在发生各种变化,其中包括一些在分解条件下的变化：蛋白质被调动起来,线粒体和肌浆网重塑,肌细胞核消失等。日常的身体活动中,肌肉收缩可导致机械性的和代谢性的肌肉蛋白和细胞器的损害或改变。已有研究认为,在衰老过程中分解代谢加强,机体发生一系列变化需要加强自体吞噬途径对功能损害和废除分子进行清除,自体吞噬相关基因与骨骼肌衰老过程有紧密关系。体育锻炼能促进机体新陈代谢,有效延缓细胞衰老,减少细胞癌变机率,对自体吞噬这一过程可能有良性效应。肿瘤抑制蛋白质“基因卫士”p53,参与自噬的调控,是细胞能量代谢,保持细胞氧化应激信号稳态,预防肿瘤和延缓衰老的策略之一。然而,骨骼肌自体吞噬,尤其是线粒体对具体运动方式发生特异性自体吞噬途径的基因表达机制还鲜为人知,与运动敏感性基因表达有关的调控因子还知之甚少。目的：观测4周耐力运动和p53抑制剂对40周龄ICR小鼠骨骼肌自体吞噬相关基因表达的影响,通过ICR小鼠p53/ARF和PUMA/BAX信号通路相关基因表达的转录对自体吞噬和线粒体自体吞噬及氧化功能的控制作用的影响进行研究,以期对线粒体衰老学说有新的认识,并通过运动干预对其的影响进行新的探索。方法：将40只雄性ICR,40周龄,体重45±5g随机分成对照组,Pifithrin-α组,Pifithrin-α耐力训练组,Pifithrin-μ组,Pifithrin-μ耐力训练每组8只。Pifithrin-α耐力训练组和Pifithrin-μ耐力训练进行4周跑台训练,每周训练6天,每天一次,训练40分钟。经过饲养,末次运动结束12-24h内处死各组大鼠,用酶标仪测GSH的活性和T-SOD的浓度进行比较；Real-time PCR测定鼠腓肠肌p53mRNA、Bax mRNA、Beclin-1 mRNA、LC3 mRNA和Atg7mRNA水平进行比较。结果：(1)实验4周后P-α组、P-α训练组、P-μ组、P-μ训练组分别与C组比较,均无显著性差异；P-α训练与P-a比较,P-μ训练组与P-μ组比较,也均无显著性差异。(2)抗氧化能力：在SS线粒体中,P-α组与C组比较GSH浓度极显著性上调；在IMF线粒体中,P-α训练组GSH与C组比较显著性上调；P-α组与C组比较T-SOD活性有显著性上调,P-a训练组与P-a组比较T-SOD活性有显著性上调。(3)P-α训练组和P-μ训练组与C组比较P53 mRNA显著上调；P-μ组,P-α训练组和P-μ训练组与C组比较Beclin-1 mRNA极显著上调,P-α训练组与P-α组比较,P-μ组与P-μ训练组比较Beclin-1 mRNA极显著性上调；P-μ组,P-α训练组和P-μ训练组与C组比较Bax mRNA极显著上调,P-μ组与P-μ训练组比较Beclin-1 mRNA极显著性上调。(4)P-μ训练组与C组比较LC3 mRNA和Atg7mRNA极显著性上调；耐力运动P-μ组与P-μ训练组LC3 mRNA和Atg7mRNA极显著性上调。结论：(1)耐力训练和p53抑制剂对老龄ICR小鼠体重没有影响(2)在线粒体亚组分中,增龄和注射p53抑制剂导致的氧化应激损伤和是否可以通过耐力运动得到缓解的效果不同。(3)耐力训练可上调自体吞噬相关基因LC3, Atg7, Beclin-1mRNA,表明自体吞噬有增强的趋势,可能是由于运动过程分解代谢加强,需要清除更多的功能缺损的分子。(4)p53抑制剂可通过p53对线粒体自体吞噬可能通路影响与自体吞噬相关基因的转录。

全文目录

论文摘要  6-8
ABSTRACT  8-12
一、文献综述部分  12-25
  1. 细胞自体吞噬概述  12-14
    1.1 细胞自噬的分类  13
    1.2 细胞自噬的形态学特征  13-14
    1.3 细胞自噬的功能  14
  2. 线粒体自噬与衰老  14-17
    2.1 线粒体自噬概述  15-16
    2.2 线粒体自噬可能的分子机制  16-17
  3. p53与自体吞噬  17-21
    3.1 p53简介  17-18
    3.2 p53调节自体吞噬的可能通路  18-21
  4. 骨骼肌中自体吞噬的分子机制  21-25
二、实验部分  25-47
  1. 前言  25
  2. 材料和方法  25-33
    2.1 实验动物及饲养  25-26
    2.2 实验方法  26-27
    2.3 动物的处死和取材  27
    2.4 主要试剂和仪器  27-28
    2.5 指标检测  28-32
    2.6 统计学分析  32-33
  3. 实验结果  33-39
    3.1 耐力运动和p53抑制剂对ICR小鼠体重和肌重的影响  33
    3.2 耐力运动和p53抑制剂对ICR小鼠腓肠肌中GSH,T-SOD的影响  33-35
    3.3 耐力运动和p53抑制剂对ICR小鼠腓肠肌中p53,Beclin-1,Bax基因转录的影响  35-38
    3.4 耐力运动和Pifithrin-μ对ICR小鼠腓肠肌中LC3,Atg7基因转录的影响  38-39
  4. 实验结果分析  39-45
    4.1 耐力运动和p53抑制剂对ICR小鼠体重的影响  39-40
    4.2 耐力运动和p53抑制剂对ICR小鼠腓肠肌抗氧化能力的影响  40-42
    4.3 耐力运动和p53抑制剂对ICR小鼠腓肠肌中p53、Beclin-1、Bax基因转录的影响  42-44
    4.4 耐力运动和Pifithrin-μ对ICR小鼠腓肠肌中LC3和Atg7基因转录的影响  44-45
  5. 结论  45-47
参考文献  47-58
后记  58

耐力训练和p53抑制剂对40周龄ICR小鼠骨骼肌自体吞噬相关基因表达的影响

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