【摘 要】
:
目的:我们先前的研究发现在肌肉蛋白降解方面,calpain系统在非冬眠动物和冬眠动物慢肌比目鱼肌(SOL)和快肌趾长伸肌(EDL)中存在着肌肉特异性调控。但关于蛋白合成在快/慢肌中的调控仍不明确。因此,本研究将重点比较后肢去负荷大鼠和冬眠达乌尔黄鼠(Spermophilus dauricus)慢肌SOL和快肌EDL中蛋白合成的差异性调控机制,同时进一步阐明随着蛋白合成而发生的肌蛋白更新与肌细胞再生
论文部分内容阅读
目的:我们先前的研究发现在肌肉蛋白降解方面,calpain系统在非冬眠动物和冬眠动物慢肌比目鱼肌(SOL)和快肌趾长伸肌(EDL)中存在着肌肉特异性调控。但关于蛋白合成在快/慢肌中的调控仍不明确。因此,本研究将重点比较后肢去负荷大鼠和冬眠达乌尔黄鼠(Spermophilus dauricus)慢肌SOL和快肌EDL中蛋白合成的差异性调控机制,同时进一步阐明随着蛋白合成而发生的肌蛋白更新与肌细胞再生在非冬眠动物的废用性肌萎缩和冬眠动物的抗废用性肌萎缩中的差异。方法:将大鼠分为对照组(CON,n=8)和后肢去负荷组(HLU,n=8),达乌尔黄鼠(简称黄鼠)分为夏季活跃组(SA,n=8)和冬眠组(HIB,n=8)。通过冰冻切片和免疫荧光检测肌纤维横截面积(CSA)及卫星细胞;通过实时荧光定量PCR检测核糖体生物发生关键分子原癌基因(c-myc)和内部转录间隔区1(IST1)m RNA的表达;通过western blot检测合成正调节蛋白磷酸化蛋白激酶B(P-Akt)、帕雷霉素复合体1(m TORC1)、磷酸化帕雷霉素复合体1(P-m TORC1)、磷酸化p70S6蛋白激酶(P-S6K1)、磷酸化真核翻译起始因子4E结合蛋白1(P-4E-BP1)、合成负调节蛋白肌肉生长抑制素(myostatin)、自噬关键标志物Bcl-2同源结构域蛋白(Beclin1)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)、选择性自噬接头蛋白(P62)以及肌细胞再生标志蛋白成肌细胞决定蛋白1(Myo D)和成肌素(myogenin)的表达;通过免疫酶联反应检测组织蛋白酶L(cathepsin L)的活性。结果:(1)与CON组大鼠相比,肌肉质量、肌重/体重和CSA在HLU大鼠慢肌SOL和快肌EDL中均显著降低;而与SA组相比,HIB组黄鼠仅肌重/体重显著升高,其它指标均无明显变化。(2)与CON组大鼠相比,HLU组大鼠慢肌SOL中蛋白合成正调节蛋白P-Akt、m TORC1、P-m TORC1和P-S6K1的表达均显著降低,而在快肌EDL中均无明显变化;HIB组黄鼠慢肌SOL中合成正调节蛋白的表达相较于SA组均显著降低,而在快肌EDL中合成正调节上游P-Akt和P-m TORC1的蛋白表达无显著变化,下游S6K1底物的磷酸化水平显著增加。(3)与CON组大鼠相比,合成负调节蛋白myostatin在HLU大鼠慢肌SOL中的表达无显著变化,在快肌EDL中显著降低;相较于SA组,HIB组黄鼠myostatin在快肌EDL中的表达无显著变化,却在慢肌SOL中显著降低。(4)Beclin1是自噬的关键标志物,其蛋白表达的增加可促进自噬(更新)。在HLU大鼠快肌EDL和HIB黄鼠慢肌SOL中,Beclin1蛋白表达分别与其对照组相比显著增加;cathepsin L是自噬的关键蛋白酶,在HLU大鼠慢肌SOL和快肌EDL中cathepsin L的活性与CON大鼠相比均无显著变化,而在HIB黄鼠慢肌SOL中cathepsin L的活性相较于SA组显著增加,在快肌EDL中无显著变化。(5)与CON大鼠相比,在HLU大鼠慢肌SOL和快肌EDL中肌源性因子Myo D和myogenin的蛋白表达均无显著变化而骨骼肌纤维化因子Ⅲ胶原蛋白(collagenⅢ)的蛋白表达均显著增加;与SA组相比,冬眠黄鼠慢肌SOL中纤维化因子collagenⅢ的蛋白表达显著增加的同时肌源性因子myogenin的蛋白表达也增加,而在快肌EDL中纤维化因子collagenⅢ的蛋白表达显著降低,myogenin的蛋白表达则无明显变化。结论:在非冬眠动物的废用性肌萎缩和冬眠动物的抗废用性肌萎缩过程中,蛋白合成、自噬和再生信号在慢/快肌中以肌肉特异性的方式发生。后肢去负荷14天大鼠慢肌SOL和快肌EDL的萎缩与Akt-m TORC1信号的减少有关,损伤的SOL和EDL在激活myogenin修复受损肌纤维的同时受到了myostatin的抑制并发生了骨骼肌纤维化。达乌尔黄鼠在冬眠过程中慢肌SOL和快肌EDL的有限萎缩与蛋白更新的平衡有关。同时,卫星细胞并不参与冬眠黄鼠快/慢肌肌肉质量的维持,也未发生明显的骨骼肌纤维化。
其他文献
系统发育学是一门研究如何构建物种之间系统树的学科,是理解生物多样性、进化历史、生态学等的核心。在古生物系统发育分析中,可用的信息只有从化石上提取的形态学数据。由于化石本身形成与挖掘的困难,数据中基本都包含一定的缺失数据和不可适用数据,它们会影响系统发育树的构建。针对以上问题,本文的主要工作如下:1)在形态学数据仿真实验中探究了缺失数据比例和缺失数据模式如何影响系统发育树的构建。然后,比较了在不同情
PPR蛋白(Pentatricopeptide repeat protein)是一大类序列特异性RNA结合蛋白,广泛分布于陆生植物的叶绿体和线粒体中。PPR蛋白在细胞器RNA代谢过程中发挥功能。拟南芥基因组编码至少500个PPR蛋白。PPR蛋白家族分为两大类,包括P型亚家族和PLS型亚家族。通常,PLS亚家族蛋白主要参与线粒体和叶绿体转录本的RNA编辑,而大多数分析的P亚家族蛋白主要涉及RNA代谢
本文以虚拟化数据中心网络为研究对象,首先,对其可能面临的问题进行分析,然后针对问题提出相应的解决措施,希望能够提供一些借鉴,从而推动数据中心系统的建设。
神经细胞黏附分子(Neural cell adhesion molecule,NCAM)作为一种跨膜蛋白,在细胞间连接、神经系统发育、突触形成等生物学过程中发挥重要功能。唾液酸(Sialic acids,Sias)是一系列含有9个碳原子的羟基化单糖酰化衍生物,通常位于糖蛋白或糖鞘脂的糖链末端,在多种肿瘤细胞中都存在Sias的异常表达。在多聚唾液酸转移酶的催化作用下,Sias可以被添加到NCAM上的
勉略构造带位于秦岭造山带南缘,是由印支期勉略洋向北俯冲消减、中国南北两大陆块相互碰撞最终完成拼合的板块缝合带。现今的勉略构造带是在印支期板块缝合带的基础上叠加中、新生代陆内变形而形成的复合构造带。勉略构造带在其漫长的演化过程中形成了不同类型的岩石组合以及各种不同尺度、不同类型的构造行迹,通过这些信息可以很好地恢复华北板块与扬子板块的碰撞拼合过程以及陆内变形的特征,进而探讨秦岭造山带的形成与演化。本
昆虫与微生物尤其是与真菌共栖是昆虫从群体聚集生活发展到完全社会性生活的主要驱动力之一;白蚁对真菌的利用是其社会性进化的重要标志。我们实验室前期的研究发现圆唇散白蚁Reticulitermes labralis的工蚁收集巢外的真菌Fibulorhizoctonia sp.菌核放入巢内。白蚁工蚁的复眼已经退化,对于外界信号的识别主要依靠触角上的嗅觉感器来完成。为了探究圆唇散白蚁对真菌Fibulorhi
仰韶文化是黄河流域重要的农业文化,考古学、古环境等研究都表明仰韶文化的扩张和广泛的影响。然而,对于该文化人群具体的遗传历史目前还少有研究。鉴于此,任何该文化人群相关的遗传学研究都能够对这一重要领域有所助益,所以本研究选取了具有典型仰韶文化特征的河南荥阳青台遗址(5500~5000年前)的人骨样品,利用古DNA(a DNA)技术来实现对这一群体遗传结构的重构。本研究一共收集了来自该遗址的72例古代居
触角是昆虫感觉器官最为丰富的部位,富含多种感受器,接受周围环境中的各种刺激,如气味、温湿度、机械刺激等,与昆虫行为关系密切。胡蜂科昆虫尤其是社会性胡蜂种群内部以及种间有着复杂的相互交流,其中,触角感受器在交流信号的接收中发挥着至关重要的作用,触角感受器的类型在分类上也有一定意义。对于触角感受器的重要作用,国内外对胡蜂科昆虫触角感受器形态学的研究尚十分不足。本研究比较了胡蜂科18个代表种雌雄个体的触
功能性状的群落间演化趋势与时空格局及其同环境因素的潜在关系,是植物进化生物学研究的热点。目前关于功能性状的研究主要集中在物种水平或在少数几个群落水平上,很少有研究探讨大尺度多物种水平上功能性状的变化格局,而大尺度水平上的研究有助于跨越物种关系系统阐述功能性状的分布规律及其同环境因素之间的相关性。表皮毛是广泛存在于全球植物中且具有多种生态功能的重要功能性状之一。研究区系水平上有毛植物的分布格局及其形
近年来,多项研究显示BRWD3基因突变与智力低下、癌症发生相关,但对其分子功能以及突变致病机制的研究相对薄弱。本课题组前期解析了BRWD3相互作用蛋白及其结合、调控的下游基因,但是缺乏体内研究结果。本研究以斑马鱼为模型,分析brwd3在胚胎发育中的表达特征及作用。本研究包含三个方面内容:(1)结合我们前期转录组测序和斑马鱼基因组信息,采用聚合酶链式反应结合测序技术获得brwd3基因序列信息,分析其