有氧、抗阻运动对衰老小鼠骨骼肌TGF-β1/Smad3信号通路及胶原蛋白的影响
发布时间：2021-08-03 03:46
背景:占身体总重量40%以上的骨骼肌对于维持机体平衡,保证基本的身体活动至关重要。然而,研究表明伴随衰老,骨骼肌细胞外基质中胶原蛋白的更新减少、胶原蛋白含量增加、胶原蛋白交联积累致使骨骼肌细胞外基质中胶原蛋白沉积,导致骨骼肌卫星细胞激活程度降低以及趋化迁移能力减弱,从而潜在地影响骨骼肌重塑。TGF-β1/Smad3信号通路可影响下游因子CTGF,正向调节胶原蛋白的合成和沉积。研究表明TGF-β1的蛋白表达随年龄增加而增加,而规律运动可显著改善胶原蛋白沉积、促进骨骼肌卫星细胞的激活。然而,运动是否通过抑制TGF-β1/Smad3信号通路及其下游因子CTGF,抑制胶原蛋白的合成,改善胶原蛋白沉积,促进卫星细胞的激活,仍有待进一步研究。目的:本研究旨在探讨TGF-β1/Smad3信号通路及其下游因子CTGF在胶原蛋白沉积中的作用及其分子机制,并进一步探究运动对骨骼肌TGF-β1/Smad3信号通路及其胶原蛋白沉积的影响,以期为胶原蛋白增龄性变化导致的骨骼肌系统疾病提供可选择的运动干预手段,也可为骨骼肌卫星细胞激活乃至骨骼肌重塑提供新的研究视角。方法:BALB/c健康雄性小鼠21只,在标准条件...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
骨骼肌细胞外基质示意图
并合并形成新的成熟多核肌细胞（即肌纤维）或与受损纤维融合[37]。静息 通常处在有丝分裂的 G0 期，可以使用配对盒转录因子 7（Paired box trabscritor 7，Pax7）作为标记物鉴别。而 SC 的活化是指 SC 从 G0 进入 G1 期的过SC 活化后的数小时，成肌前体细胞（myogenic precursor cells，MPCs）快速量的肌母细胞并表达初级成肌调节因子（Myogenic differentiation antigoD）[38]。SC 介导的骨骼肌重塑可分为卫星细胞的活化，肌母细胞增殖、分静息态等四个阶段[39](图 1-2)。然而，令人惊讶的是随着年龄增长，小鼠骨能力下降，且每根肌纤维的卫星细胞数量减少[40]。进一步研究表明，卫星的减少在一定程度上与增殖能力的变化、对刺激诱导增殖的反应以及补充储备池的能力密切相关[41]。但相关研究表明，由于衰老小鼠骨骼肌卫星细力下降，卫星细胞进入分化程序的时间比年轻小鼠延迟，卫星细胞的分化之降低[42]。
微环境的调节也同样影响内源性和移植性 SC 的增殖和迁移，最终影响骨骼重塑[45]。然而，研究发现随着年龄的增长，ECM 的组成、密度和生物物理性刚度）可能对卫星细胞功能产生负面影响。而且随年龄增加的胶原蛋白沉积增底层增厚可影响卫星细胞与肌纤维之间的物理联系[46]（图 1-3）。衍生自 ECM质如纤连蛋白、弹性蛋白和层粘连蛋白降解的蛋白水解片段的增加可进一步限星细胞与相邻细胞和肌肉纤维的相互作用[47]。此外，单独的 ECM 刚度可以影星细胞的总体增殖和分化能力[48]。通过利用刚度可调水凝胶，显示卫星细胞更在年龄模数为 2kPa 的水凝胶上增殖[49]。然而，当刚度增加到 18kPa 时（类似地损伤的老年肌纤维中观察到），卫星细胞更可能进行分化[50]。改变的机械传导星细胞较差的激活和趋化、延迟的炎症反应以及 ECM 的调节剂的改变是重要胞变化（图 1-4）。骨骼肌 ECM 的结构和生物化学变化可能恶化由老化引起的肌纤维产生的刚度增加和力的损伤。
【参考文献】：
博士论文
[1]不同强度耐力训练对SAMP6小鼠AMPK/Sirt1信号轴及骨骼肌质量的影响[D]. 邱守涛.华东师范大学 2015
硕士论文
[1]抗阻、有氧运动对自然衰老小鼠骨骼肌Sarcopenia关联的自噬系统相关基因表达的影响[D]. 赵永军.华东师范大学 2011
本文编号：3318860
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
骨骼肌细胞外基质示意图
并合并形成新的成熟多核肌细胞（即肌纤维）或与受损纤维融合[37]。静息 通常处在有丝分裂的 G0 期，可以使用配对盒转录因子 7（Paired box trabscritor 7，Pax7）作为标记物鉴别。而 SC 的活化是指 SC 从 G0 进入 G1 期的过SC 活化后的数小时，成肌前体细胞（myogenic precursor cells，MPCs）快速量的肌母细胞并表达初级成肌调节因子（Myogenic differentiation antigoD）[38]。SC 介导的骨骼肌重塑可分为卫星细胞的活化，肌母细胞增殖、分静息态等四个阶段[39](图 1-2)。然而，令人惊讶的是随着年龄增长，小鼠骨能力下降，且每根肌纤维的卫星细胞数量减少[40]。进一步研究表明，卫星的减少在一定程度上与增殖能力的变化、对刺激诱导增殖的反应以及补充储备池的能力密切相关[41]。但相关研究表明，由于衰老小鼠骨骼肌卫星细力下降，卫星细胞进入分化程序的时间比年轻小鼠延迟，卫星细胞的分化之降低[42]。
微环境的调节也同样影响内源性和移植性 SC 的增殖和迁移，最终影响骨骼重塑[45]。然而，研究发现随着年龄的增长，ECM 的组成、密度和生物物理性刚度）可能对卫星细胞功能产生负面影响。而且随年龄增加的胶原蛋白沉积增底层增厚可影响卫星细胞与肌纤维之间的物理联系[46]（图 1-3）。衍生自 ECM质如纤连蛋白、弹性蛋白和层粘连蛋白降解的蛋白水解片段的增加可进一步限星细胞与相邻细胞和肌肉纤维的相互作用[47]。此外，单独的 ECM 刚度可以影星细胞的总体增殖和分化能力[48]。通过利用刚度可调水凝胶，显示卫星细胞更在年龄模数为 2kPa 的水凝胶上增殖[49]。然而，当刚度增加到 18kPa 时（类似地损伤的老年肌纤维中观察到），卫星细胞更可能进行分化[50]。改变的机械传导星细胞较差的激活和趋化、延迟的炎症反应以及 ECM 的调节剂的改变是重要胞变化（图 1-4）。骨骼肌 ECM 的结构和生物化学变化可能恶化由老化引起的肌纤维产生的刚度增加和力的损伤。
【参考文献】：
博士论文
[1]不同强度耐力训练对SAMP6小鼠AMPK/Sirt1信号轴及骨骼肌质量的影响[D]. 邱守涛.华东师范大学 2015
硕士论文
[1]抗阻、有氧运动对自然衰老小鼠骨骼肌Sarcopenia关联的自噬系统相关基因表达的影响[D]. 赵永军.华东师范大学 2011
本文编号：3318860
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