运动通过上调PGC-1β促进衰老卫星细胞成肌分化

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• 论文作者：薄海 ; 张勇
• 年：2016
• 作者机构：天津体育学院天津市运动生理与运动医学重点实验室;武警后勤学院救援医学系;
• 论文关键词：耐力运动 ; 衰老 ; 成肌分化 ; 线粒体稳态 ; PGC-1β
• 会议召开时间：2016-10-21
• 会议录名称：第四届（2016）全国运动生理与生物化学学术会议——运动·体质·健康论文摘要汇编
• 语种：中文
• 分类号：R87;G804.2
• 学会代码：ZGTK
• 会议名称：第四届（2016）全国运动生理与生物化学学术会议——运动·体质·健康
• 会议地点：中国江苏无锡
• 主办单位：中国体育科学学会运动生理与生物化学分会
• 学会名称：中国体育科学学会
• 页数：2
• 文件大小：96k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

研究目的:骨骼肌卫星细胞成肌分化能力异常是衰老性肌萎缩发生的重要机制。运动训练可提高衰老卫星细胞分化能力,增加肌肉质量和力量。卫星细胞成肌分化是一个能量代谢方式重构的进程,亦是线粒体稳态动态重构的进程。本研究拟验证运动是否通过调控线粒体稳态改善衰老卫星细胞成肌分化,并探讨参与调控的相关信号分子。研究方法:本研究首先建立耐力运动训练干预衰老性肌萎缩小鼠模型,分离肌卫星细胞进行原代培养,并在体外诱导其成肌分化。拟观察运动和衰老对卫星细胞成肌分化中过氧化物酶体增殖物激活受体g辅激活因子1(PGC-1β)表达的影响,及其对线粒体稳态重构及抗氧化能力的干预效果。本研究进而利用C2C12成肌细胞建立PGC-1βsiRNA模型,以验证PGC-1β介导的线粒体稳态重构是否为成肌分化的必要条件。并利用H_2O_2分别孵育C2C12成肌细胞和PGC-1β过表达C2C12成肌细胞,以验证上调PGC-1β是否可增加成肌细胞对氧化应激的抵抗力。研究结果:本研究发现:(1)8周中等负荷跑台训练可提高衰老小鼠(15月龄)股四头肌卫星细胞体外成肌分化能力,MyHCⅠ、MyHCⅡa和MyHCⅡx表达升高,MyHCⅡb表达降低。(2)耐力运动训练上调衰老卫星细胞PGC-1β、MnSOD、COXⅣ、Mfn1、L-OPA1、S-OPA1、Drp1、Tfam、mTOR、p-mTOR和p21蛋白表达。(3)PGC-1βsiRNAC2C12成肌细胞,肌管形成能力明显降低,线粒体稳态重构(生物合成、嵴重构、融合、能量代谢)受到抑制。(4)H2O2孵育阻碍C2C12成肌细胞肌管形成,下调PGC-1β表达,抑制线粒体稳态重构;(5)PGC-1β过表达C2C12成肌细胞,其对H2O2孵育抵抗能力增强。研究结论:以上结果表明:(1)PGC-1β表达异常导致成肌分化中线粒体稳态重构异常,继而通过AMPK/p21通路抑制成肌分化,是衰老卫星细胞成肌分化障碍的重要机制。(2)上调PGC-1β表达可逆转氧化应激对线粒体稳态重构及成肌分化的抑制,提示PGC-1β是运动上调衰老卫星细胞成肌分化的关键因子。

引文