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目的:疲劳影响着现代人的生活质量、生理健康以及精神状态。开发高效的抗疲劳功能营养制剂是目前的研究热点。文献调研和课题组前期研究结果提示蓝莓提取物具有抗疲劳效果,但其抗疲劳的作用机制尚不清楚。本研究应用转录组学技术、生物信息学分析,探寻蓝莓提取物抗疲劳作用生物学过程的关键节点以及核心作用靶点基因,并进行实验验证,为研究蓝莓的抗疲劳作用机制提供新思路,为开发蓝莓抗疲劳功能营养制剂提供科学依据。方法:1.蓝莓提取物与矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（cyanidin-3-O-glucoside,Cy3G）抗疲劳作用的比较研究将60只5～6周龄雄性BALB/c小鼠随机分为运动对照组（EC）,低剂量蓝莓提取物干预组（BL）、高剂量蓝莓提取物干预组（BH）、低剂量Cy3G干预组（SL）及高剂量Cy3G干预组（SH）,每组12只,分别灌胃纯净水、蓝莓提取物（100mg/kg·bw d）、蓝莓提取物（400mg/kg·bw d）、Cy3G（25mg/kg·bw·d）和Cy3G（100mg/kg·bw·d）。灌胃30d后,各组小鼠进行负重力竭游泳实验,记录小鼠的负重力竭游泳时间。2.蓝莓提取物抗疲劳作用的综合评价及验证将60只5～6周龄雄性BALB/c小鼠随机分为负重力竭游泳运动对照组（EC0,纯净水）、负重力竭游泳运动+低剂量蓝莓提取物干预组（BL0,蓝莓提取物100mg/kg·bw·d）、等时游泳空白对照组（NC,纯净水）、等时游泳运动对照组（EC,纯净水）、等时游泳运动+低剂量蓝莓提取物干预组（BL,蓝莓提取物100mg/kg·bw·d）,每组10～14只。灌胃30d后,记录负重力竭游泳组小鼠游泳时间。采集等时游泳组小鼠血液、肝脏和肌肉组织,分别测定血清乳酸（LA）、尿素氮（BUN）、葡萄糖（GLU）含量,乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）活性;肝糖原（LG）、肌糖原（MG）含量和肌肉组织Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性等疲劳相关标志物水平。3.基于转录组学的蓝莓提取物抗疲劳作用机制研究收集第二章等时游泳实验小鼠肌肉组织,提取RNA后上机测序,并对差异表达基因进行分析,使用GO数据库注释差异表达基因功能,通过KEGG数据库富集相关信号通路。然后对筛选出的差异表达基因,分别在mRNA表达水平上进行实时荧光定量PCR实验验证,在蛋白表达水平上进行Western Blot实验验证。结果:1.蓝莓提取物、Cy3G干预对实验动物的体重及生长发育无明显不良影响;蓝莓提取物、Cy3G干预均可延长小鼠负重力竭游泳的时间（P＜0.01）,各干预组间无统计学差异。2.负重力竭游泳实验中,BL0显著延长小鼠负重力竭游泳的时间（P＜0.01）。等时游泳实验中,与NC组相比,EC组血清LA、BUN、LDH、CK水平均显著升高（P＜0.05）,肌糖原、肝糖原以及肌肉组织的Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶水平均显著降低（P＜0.05）,血糖水平有降低趋势;与EC组相比,BL组血清LA、BUN、LDH、CK水平显著降低（P＜0.05）,肌糖原、肝糖原、血糖含量以及肌肉组织Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性均显著升高（P＜0.05）。3.转录组学结果及生物信息学分析:①NC组与EC组间差异表达基因381个,其中上调114个,下调267个;EC组与BL组间差异表达基因404个,其中上调323个,下调81个;②通过GO分析对差异基因进行注释,NC组与EC组间差异基因与“肌肉调节”、“骨骼肌适应”、“肌纤维收缩”等多种运动生理功能以及“糖类代谢”、“脂类代谢”、“调节钙离子稳态”等多种能量代谢相关调控功能有关;EC组与BL组间差异基因主要与“糖类代谢”、“脂类代谢”、“钙离子转运”等能量代谢调控功能以及“肌肉纤维”等生理功能有关。③通过KEGG富集分析发现,NC组与EC组之间表达水平上调和EC组与BL组之间表达水平下调的共有富集通路2个,分别是代谢通路（Metabolic pathways）和cGMP-PKG信号通路;NC组与EC组之间表达水平下调和EC组与BL组之间表达水平上调的共有富集通路16个,包括糖酵解/糖异生、MAPK信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路、鞘磷脂代谢、Ⅱ型糖尿病等与能量代谢相关通路。④通过比对NC组与EC组之间表达水平上调和EC组与BL组之间表达水平下调的差异表达基因,以及NC组与EC组之间表达水平下调和EC组与BL组之间表达水平上调的差异表达基因,发现共有的差异表达基因有35个。查阅相关文献调研后,筛选出了 7个与运动或能量代谢相关的差异表达基因,分别是Gpam、Slc8a1、Mt2、Mt1、Kif27、Cdh10、Zfp92。4.转录组学部分结果验证:通过实时荧光定量PCR实验和Western Blot实验对7个共同的差异表达基因进行验证。①Gpam、Slc8a1、Mt2、Mt1基因在各组间的mRNA表达量显著性差异结果与转录组结果一致;Kif27、Cdh10、Zfp92基因在各组间的mRNA表达量差异趋势也与转录组结果基本一致。②Gpam、Slc8a1、Mt2基因所对应的蛋白表达水平在各组间的显著性差异结果与实时荧光定量PCR实验、转录组结果一致;Mt1、Cdh10、Kif27、Zfp92基因所对应的蛋白表达水平在各组间的差异无统计学意义。结论:1.蓝莓提取物和Cy3G干预均能显著提高小鼠的运动耐力,Cy3G可能是蓝莓提取物抗疲劳作用的主要活性成分。2.蓝莓提取物干预可提高游泳小鼠的糖原储备、降低代谢产物堆积、增强能量代谢酶活性、减轻肌肉损伤,具有显著的抗疲劳作用。3.蓝莓提取物的抗疲劳作用可能是通过调节肌肉组织Gpam、Slc8a1、Mt2等基因表达,调控代谢通路和cGMP-PKG信号通路实现的。