目的:探究抗阻训练对缓解低氧诱导大鼠肌萎缩的作用,以及该过程中叉头框蛋白O1(forkhead box protein O1,FoxO1)介导的自噬途径的调节机制.方法:40只SD大鼠随机分为常氧安静(normoxic control,N)组、常氧训练(normoxic resistance training,R)组、低氧安静(hypoxic control,H)组和低氧训练(hypoxic resistance training,HR)组,每组10只.低氧各组生活在氧浓度为12.4％的低氧房中,训练各组隔天进行递增负重爬梯训练,干预4周.期间记录大鼠的摄食量与体重;干预结束后,测量大鼠体成分;称量趾长伸肌(extensor digitorum longus,EDL)湿重;HE染色观察肌纤维形态并测量纤维横截面积(fiber cross-sectional area,FCSA);自噬PCR芯片检测自噬相关基因(autophagy-related genes,ATGs)的表达,分析差异基因的功能富集,并与FoxO1进行互作分析,筛选差异基因进行芯片准确性验证;Western blot测试转录因子FoxO1和乙酰化FoxO1(acetylated FoxO1,Ac-FoxO1)的相对蛋白表达.结果:(1)各组摄食量在干预后期趋于接近;干预4周后,HR组体重高于H组;与N组相比,R组大鼠瘦体重百分率和EDL湿重百分率显著升高,H组显著降低,而HR组的都显著高于H组(P<0.05).H组FCSA较N组显著降低(P<0.05).(2)与N组相比,H组自噬差异基因表达以上调为主,功能主要富集于自噬囊泡形成等过程;与H组相比,HR组自噬差异基因表达下调,功能富集于自噬与凋亡共调节过程;将差异基因与FoxO1进行互作分析,结果显示与FoxO1有一级调控关系的基因主要富集于自噬与凋亡共调节过程.筛选在R/N组和HR/H组均下调的差异基因组蛋白脱乙酰酶1(histone deacetylase 1,HDAC1),在R/N组和HR/H组均上调、在H/N组下调的差异基因哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR),和H/N组上调的FoxO1一级调控关系的差异基因微管相关蛋白1轻链3A(microtubule-associated protein 1 light chain 3A,MAP1LC3A)进行蛋白表达验证,结果与芯片基本一致;(3)H组FoxO1和Ac-FoxO1蛋白水平及HDAC1/Ac-FoxO1比值显著高于N组,HR组FoxO1蛋白水平和HDAC1/Ac-FoxO1比值显著低于H组(P<0.05).结论:抗阻训练可通过抑制自噬过程而缓解低氧诱导的大鼠EDL萎缩,FoxO1及其乙酰化修饰在该过程中可能发挥重要作用.

抗阻训练;低氧暴露;骨骼肌萎缩;自噬;叉头框蛋白O1

付鹏宇;于晶晶;龚丽景

西北工业大学体育部,陕西西安710072;北京体育大学中国运动与健康研究院,北京100084;北京体育大学运动与体质健康教育部重点实验室,北京100084

中国病理生理杂志

[1]付鹏宇;于晶晶;龚丽景-.叉头框蛋白O1介导的自噬途径在抗阻训练缓解低氧诱导大鼠肌萎缩中的作用)[J].中国病理生理杂志,2022(09):1667-1676

MAP1LC3A

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