一次性力竭运动对Parkin介导的小鼠骨骼肌细胞抗凋亡通路的时相性影响

发布时间：2017-04-30 19:05

  本文关键词：一次性力竭运动对Parkin介导的小鼠骨骼肌细胞抗凋亡通路的时相性影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：细胞调亡(apoptosis)在个体生物的发育过程中至关重要,细胞凋亡过程受一系列基因的调控,当受到内源性或者外源性细胞凋亡信号的刺激时而启动的一种程序性细胞死亡方式,是个体组织细胞中最重要的细胞死亡途径。细胞凋亡将受到损伤的细胞或者老化的细胞从体内清除,对维持个体生长发育和体内稳态有着非常重要的作用。同时细胞凋亡与许多疾病的发生密切相关。比如亨廷顿氏舞蹈症(Huntington's disease, HD)以及阿尔滋海默症(Alzheimer's disease, AD)这两种神经退行性疾病与细胞凋亡有着密切的关系；再比如,病毒感染过程以及有毒物质侵害体内引起的细胞死亡均与细胞凋亡密切相关。另外,癌症与细胞凋亡也密不可分,癌症的发生主要是由于癌细胞的凋亡受到阻碍。目前所知的细胞凋亡通路大致有三条,其一：线粒体通路细胞凋亡,是最主要的凋亡途径且被研究的最多因而调控机制较为明朗,线粒体细胞凋亡通路通常在细胞内部损伤或应激情况下被激活,促调亡因子(如细胞色素C, SMAC, Endo G, AIF等)继而从线粒体中释放,然后激发了caspase级联反应最终导致细胞凋亡；其二：死亡受体通路细胞凋亡；其三：内质网通路细胞凋亡。上述三种细胞凋亡途径并非彼此孤立,它们在某些状况下相互联系构成更为复杂的网络系统。除凋亡通路外,抗凋亡通路也在细胞稳态的维持中发挥至关重要的作用。研究人员新近发现了一条可能介导抗细胞凋亡的新通路：Parkin-NEMO-NF-κB-OPAl。这一通路属于线粒体通路细胞凋亡途径。最新的报道显示,Parkin通过泛素化途径,将NF-κB通路及细胞凋亡联系在一起。即药物应激可以刺激组织通过Parkin-NEMO-NF-κB-OPAl通路保护性抗凋亡。目的：本研究拟通过建立一次性力竭运动及恢复期的时相模型,检测]Parkin介导抗凋亡通路中关键基因和蛋白表达的时相性变化,以及对整个通路的作用机理,从而进一步阐述运动,尤其是一次性运动对骨骼肌细胞凋亡的影响及其机制。方法：雄性四周龄C57/BL6小鼠56只,随机分为7组,每组8只,包括：安静对照组(C)、运动后即刻处死组(E0)、运动后2h处死组(E2)、运动后6h处死组(E6)、运动后12h处死组(E12)、运动后24h处死组(E24)和运动后48h处死组(E48)。适应性饲养一周后,运动组在水深50cm,水温(30±2)℃的水槽中进行一次性力竭游泳,终止时间以小鼠沉入水中10s不能自行浮起为标准。运动组分别于运动结束后0h、2h、6h、12h、24h和48h断颈处死,迅速取下双侧腓肠肌,并应用RT-PCR法、Western Bolt法检测相关mRNA和蛋白表达水平,以及应用JC-1试剂盒检测线粒体膜电位从而反应细胞凋亡水平。结果：一次性力竭游泳后,Parkin的mRNA表达在E6、E24和E48有显著性下降(p0.05),在E12有非常显著性下降(p0.01)。IκBα的mRNA表达在E2、E6有显著性上升(p0.05),在E0和E12有非常显著性上升(p0.01)。与C组相比较,NEMO、P50、P65以及OPA1的1nRNA表达均无统计学意义。一次性力竭游泳后,Parkin的蛋白表达在即刻E0有非常显著性上升,在E2和E6有显著性上升(p0.05)。P-IκB的蛋白表达在E0有显著性上升(p0.05),在E2有非常显著性上升(p0.01)。与此相反,IκBα的蛋白表达在E6、E12、E24和E48有显著性的下降(p0.05),通过计算P-IκB/IκBα的比值可知,一次性力竭游泳后P-IκB/IκBα的比值显著性下降(p0.05)。一次性力竭游泳后OPA1的蛋白表达在E0、E6、E12和E24有显著性的上升(p0.05)。一次性力竭游泳后,Cyt C的mRNA表达在E0有显著性下降(p0.05),在E12、E24和E48有非常显著性下降(p0.01)。CASP3的]mRNA表达在E0、E2、E6、E12和E48有显著的下降(p0.05),在E24有非常显著性下降(p0.01)。CASP6的mRNA表达E0、E2、E12、E24和E48有非常显著性下降(p0.01)。CASP9的mRNA表达E0、 E2、E12、E24和E48有非常显著性下降(p0.01)。另外,JC-1试剂盒检测结果显示,一次性力竭游泳后,小鼠骨骼肌线粒体膜电位E0、E2、E6、E12、E24和E48均有显著性的降低(p0.05)。结论：1)一次性力竭游泳后骨骼肌发生明显的细胞凋亡。凋亡持续时间达到48小时。2)一次性力竭运动可以有效的降低骨骼肌细胞凋亡因子Caspase3、 Caspase6、Caspase9、Cyt C的敏感性。3)一次性力竭游泳即刻启动Parkin介导的抗凋亡通路,但是不完全遵照既定的通路基因逐一发生。同时,mRNA检测结果与蛋白表达检测结果不完全一致。
【关键词】：一次性力竭游泳 细胞凋亡 Parkin NF-κB OPA1
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R87
【目录】：

• 论文摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一部分 文献综述13-34
• 1 细胞凋亡13-23
• 1.1 细胞凋亡概述13-14
• 1.2 细胞凋亡的经典通路14-23
• 1.3 细胞凋亡的新通路23
• 2 信号通路调节蛋白23-30
• 2.1 Parkin23-25
• 2.2 NEMO25
• 2.3 NF-κB25-28
• 2.4 OPA128-30
• 3 Parkin介导的抗凋亡信号通路30-32
• 3.1 Parkin的应激保护活化依赖于NEMO30
• 3.2 Parkin通过NEMO依赖性方式诱导OPA1表达增加30-31
• 3.3 NEMO通过NF-κB作用于OPA131
• 3.4 Parkin通过LUBAC增加NEMO的线性泛素化31-32
• 4 运动与细胞凋亡32-34
• 4.1 运动与Parkin/NF-κB/OPA132-33
• 4.2 运动与Parkin介导的抗凋亡通路33-34
• 第二部分 实验部分34-64
• 1 前言34
• 2 材料与方案34-43
• 2.1 实验动物34
• 2.2 动物分组与实验方案34-35
• 2.3 动物处死及取材35
• 2.4 主要实验试剂35-36
• 2.5 主要实验仪器36-37
• 2.6 指标测试37-43
• 2.7 数据处理43
• 3 实验结果43-54
• 3.1 一次性力竭游泳对Parkin介导的抗凋亡通路的影响43-50
• 3.2 一次性力竭游泳对细胞凋亡的影响50-54
• 4 实验结果分析54-63
• 4.1 一次性力竭游泳对Parkin介导的抗凋亡通路的影响54-59
• 4.2 一次性力竭游泳对细胞凋亡的影响59-63
• 5 小结63-64
• 附录1 BCA蛋白浓度测定试剂盒64-66
• 附录2 线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)66-68
• 参考文献68-77
• 后记77

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本文编号：337411