Calpain介导萎缩比目鱼肌强直收缩损伤

发布时间：2017-10-24 19:04

  本文关键词：Calpain介导萎缩比目鱼肌强直收缩损伤

  更多相关文章： Calpain Ca~(2+) 强直收缩 静息张力 发展张力 模拟失重

【摘要】： 随着“神舟七号”载人航天飞行的顺利完成,我国空间载人技术已发展到新的历史阶段,今后,我国航天员还会在太空进行长时间停留完成各项作业。微重力环境下,骨骼肌发生萎缩,肌纤维功能下降,对航天员各项操作活动产生不良影响。重返地面后,抗重力骨骼肌萎缩现象不能立刻缓解,严重影响地面活动功能。Calpain可能是导致肌纤维萎缩的关键分子。研究微重力环境下Calpain的变化规律对于防治肌纤维萎缩有重要的现实意义。同时,航天员重返地面后,不当的运动模式可能导致萎缩骨骼肌损伤,因此探讨强直收缩对Calpain的影响,对制定萎缩骨骼肌恢复期运动方案非常重要。 本研究采用整体实验与比目鱼肌(SOL)离体实验相结合的方法,观察了萎缩SOL电子显微镜下的形态变化规律。通过Western Blot和Casein Zymography检测方法,探讨了不同条件下,Calpains的表达和活性的改变。同时,又通过离体肌条灌流技术从功能上进一步研究了不同条件下,肌条强直收缩功能的变化。此外,本实验还对萎缩肌纤维内Ca2+水平进行了初步的研究。主要实验结果如下: 1.萎缩SOL超微结构的变化规律采用尾部悬吊大鼠模型模拟失重,研究不同时间点SOL超微结构的变化规律:悬吊2 wk后SOL肌原纤维排列规则,直径变细,Z线流明显;4 wk后萎缩更加显著,甚至出现肌纤维的少量溶解。悬吊4 wk后,大鼠强迫运动后,SOL超微结构破坏严重,肌原纤维排列错乱,Z线纵向排列不规则,甚至断裂消失。大鼠强迫运动同时给予Calpain抑制剂PD150606干预,超微结构可明显改善。 2.萎缩SOL静息钙离子浓度增高激光共聚焦显微镜观察SOL单纤维静息钙荧光强度,发现萎缩组显著高于对照组,且萎缩组对Caffeine的敏感性更高,易造成肌纤维内Ca2+浓度的升高。 3.重复疲劳性强直收缩导致SOL内Calpain 1活性增强SOL中Calpain 1与2表达量随悬吊时间的延长而逐渐增多,同时,Calpain 1活性也逐渐增高,共同导致肌萎缩的产生和加重。离体肌条重复强直收缩对Calpain 1与2的表达量未产生显著影响,但可增加Calpain 1活性;悬吊4 wk后,重复强直收缩使Calpain 1活性增高的更加明显,抑制剂PD150606显著降低Calpain 1活性。 4.重复疲劳性强直收缩导致Desmin降解Western blot检测结果显示:悬吊组Desmin较对照组降解明显。重复强直收缩后,Desmin降解增加,悬吊组降解增加显著,抑制剂PD150606可降低Desmin的降解。 5. Calpain对肌条功能的影响采用Caffeine和H2O2可使内源性的Ca2+浓度增高,Ca2+浓度增高导致Calpain 1活性增加,降解肌原纤维蛋白TnI,损伤肌纤维,导致静息张力升高,发展张力下降,疲劳性增加,恢复速率减慢,肌条收缩功能下降。 6.肌纤维内影响Ca2+浓度的因素TR75延长比值可以作为判断肌纤维肌质网Ca2+摄取的间接测量指标。研究表明去负荷萎缩SOL肌纤维肌质网Ca2+摄取功能增强,可能是肌纤维内Ca2+浓度升高的结果。综上所述,悬吊大鼠SOL超微结构萎缩明显,PD150606干预可明显降低强迫运动引起的超微结构损伤。悬吊大鼠SOL肌纤维内Ca2+浓度升高,Calpain活性增高,表达增加。重复疲劳性间断强直收缩致使Calpain 1活性增高显著,PD150606干预可明显降低Calpain 1活性。说明Calpain是调节SOL萎缩的重要环节,而肌纤维Ca2+水平的上调是Calpain活性增高的主要原因。
【关键词】：Calpain Ca~(2+) 强直收缩 静息张力 发展张力 模拟失重
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R85
【目录】：

• 缩略语表5-6
• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-13
• 前言和文献回顾13-21
• 正文21-84
• 一、恢复期运动对去负荷比目鱼肌超微结构的影响与防护21-35
• 1 引言21-22
• 2 实验方法22-25
• 3 结果25-31
• 4 讨论31-35
• 二、去负荷比目鱼肌Calpains 表达与活性的变化35-60
• 1 引言35-36
• 2 材料与方法36-41
• 3 结果41-55
• 4 讨论55-60
• 三、肌纤维内肌质网钙漏可诱发肌钙蛋白抑制亚基降解60-74
• 1 引言60-61
• 2 实验动物61-64
• 3 结果64-70
• 4 讨论70-74
• 四、离体比目鱼肌肌质网Ca2+释放功能的间接测量方法74-84
• 1 引言74
• 2 实验方法74-75
• 3 结果75-80
• 4 讨论80-84
• 总结与展望84-86
• 一、本实验研究的主要结论84
• 二、本实验研究的工作展望84-86
• 参考文献86-98
• 个人简历和研究成果98-100
• 致谢100

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 冯汉忠,余志斌,谢满江,孙标,宋华,张立藩;尾悬吊大鼠比目鱼肌肌钙蛋白I异构体的转化与睾丸萎缩[J];航天医学与医学工程;2001年03期

2 冯汉忠,余志斌;硝苯地平对去负荷比目鱼肌肌球蛋白重链(MHC)异构体转化的影响[J];航天医学与医学工程;2005年02期

3 余志斌;焦博;王云英;李辉;;甲状腺功能亢进大鼠比目鱼肌肌浆网Ca~(2+)-ATP酶活性增高可加速强直收缩疲劳[J];生理学报;2008年03期

，

本文编号：1090090