雄激素受体在周期性机械牵拉调控骨骼肌C2C12细胞增殖中的作用及机制

发布时间：2018-02-23 07:43

  本文关键词： 雄激素受体 机械牵拉 IGF-1 p38 ERK1/2 PI3K 细胞增殖　出处：《上海体育学院》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究目的:雄激素与雄激素受体(androgen receptor,AR)结合后有促进肌肉蛋白质合成,提高肌肉质量等作用。除了AR之外,MAPK(p38,ERK1/2)、PI3K/Akt信号通路以及IGF-1都在调节骨骼肌细胞的增殖中起重要作用。本课题以小鼠骨骼肌C2C12细胞为研究对象,检测不同程度的周期性机械牵拉对AR蛋白表达的影响,并进一步研究AR的改变是否与MAPK(p38,ERK1/2),PI3K/Akt信号通路以及IGF-1有关,从而阐明AR在机械牵拉调控骨骼肌C2C12细胞增殖中的作用及机制。研究方法:将小鼠骨骼肌细胞系C2C12细胞分成5组:安静对照组、15%拉伸度6 h组、15%拉伸度8 h组、20%拉伸度6 h组、20%拉伸度8 h组。利用Flexcell细胞牵拉系统对C2C12细胞进行15%和20%两个拉伸度,频率为0.5 Hz的周期性机械牵拉,分别持续牵拉6 h和8 h;安静对照组不受任何机械牵拉。牵拉结束后,用CCK8试剂盒检测机械牵拉对细胞增殖的影响,用ELISA试剂盒检测机械牵拉对C2C12细胞分泌IGF-1的影响。牵拉结束24 h后收集细胞,用Western blot方法检测AR,IGF-1R的蛋白表达,以及p38,ERK1/2和PI3K的蛋白表达和活性。为确证p38,ERK1/2,PI3K在AR调控C2C12增殖中的作用,分别加入p38,ERK1/2,PI3K的特异性抑制剂,再对细胞进行持续6 h,15%和20%拉伸度的机械牵拉,Western blot方法检测AR的蛋白表达。为研究IGF-1在机械牵拉中的作用及其与AR的关系,用不同浓度的IGF-1重组蛋白与细胞孵育,再对C2C12细胞进行持续6 h的15%和20%的机械牵拉,Western blot方法检测AR和IGF-1R的蛋白表达,以及p38,ERK1/2和PI3K的蛋白表达和活性。研究结果:1.周期性机械牵拉对C2C12细胞增殖的影响与安静对照组相比,15%拉伸度6 h和8 h牵拉组的增殖能力显著升高(p0.05);而20%拉伸度6 h和8 h牵拉组的增殖能力则显著下降(p0.05)。2.周期性机械牵拉对C2C12细胞中AR蛋白表达的影响与安静对照组相比,15%拉伸度6 h的机械牵拉可以使C2C12细胞中AR的蛋白表达水平显著提高(p0.05);而20%拉伸度6 h和8 h的机械牵拉则均会使C2C12细胞中的AR的表达水平显著下降(p0.05)。3.周期性机械牵拉对C2C12细胞MAPK(p38,ERK1/2)和PI3K的表达和活性的影响1)与安静对照组相比,15%拉伸度的机械牵拉显著提高C2C12细胞的p38活性(6h,p0.01;8 h,p0.05)和ERK1/2活性(6 h,p0.01);20%拉伸度持续6 h或8 h的牵拉显著降低C2C12细胞ERK1/2的活性(p0.01),但没有改变C2C12细胞的p38活性(p0.05)。此外,所有牵拉条件均未改变p38和ERK1/2的总蛋白含量(p0.05)。2)与安静对照组相比,15%拉伸度6 h的机械牵拉可以使C2C12细胞中PI3K的活性显著升高(p0.01);20%的拉伸度6 h和8 h的机械牵拉均会使细胞中PI3K的活性显著降低(p0.01);此外,与安静对照组相比,所有牵拉条件均未使PI3K的总蛋白含量发生显著变化(p0.05)。4.p38,ERK1/2或PI3K的特异性抑制剂对受周期性机械牵拉的C2C12细胞AR表达的影响p38,ERK1/2或PI3K的特异性抑制剂抑制相应蛋白的活性或表达后,再对C2C12细胞进行机械牵拉,发现与牵拉对照组相比,15%和20%拉伸度的牵拉均可以使AR的蛋白表达水平明显下降(p38和PI3K:15%,p0.01,20%,p0.05;ERK1/2,均为p0.05),表明机械牵拉对AR蛋白表达的调控至少部分是通过MAPK(p38和ERK1/2)和PI3K介导的。5.周期性机械牵拉对C2C12细胞IGF-1分泌的影响与安静对照组相比,15%拉伸度持续6 h的牵拉显著促进C2C12细胞分泌IGF-1(p0.01);而20%拉伸度持续8 h的牵拉明显降低了C2C12细胞中IGF-1的分泌(p0.05)。6.不同浓度IGF-1对受周期性机械牵拉的C2C12细胞的AR,IGF-1R的表达,以及p38,ERK1/2和PI3K的表达和活性的影响以26.3 m M、65.8 m M和131.6 m M三个浓度的IGF-1(7.6 KDa)分别孵育C2C12细胞后,再给予细胞20%拉伸度持续6 h的机械牵拉,检测AR,IGF-1R的蛋白水平,以及p38,ERK1/2和PI3K的蛋白表达和活性。结果发现,65.8 m M和131.6 m M的IGF-1显著提高AR的表达水平(p0.01),以及PI3K的活性(p0.05;p0.01),仅131.6 m M的IGF-1显著提高p38和ERK1/2的活性(均p0.01);且不同浓度的IGF-1对p38,ERK1/2和PI3K的总蛋白含量没有作用(p0.05)。结论1.15%拉伸度的周期性机械牵拉促进小鼠骨骼肌细胞系C2C12的增殖,而20%拉伸度的周期性机械牵拉会抑制C2C12细胞的增殖。2.周期性机械牵拉对C2C12细胞增殖的影响与其调控AR的蛋白表达有关。3.周期性机械牵拉很可能通过调控C2C12细胞的IGF-1分泌量来调控MAPK(p38,ERK1/2)和PI3K/Akt的活性,进而影响AR的蛋白表达,从而调控C2C12细胞的增殖。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：上海体育学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G804.2

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本文编号：1526484