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大负荷运动后时钟基因Bmal1调控骨骼肌线粒体结构功能的作用机制

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目的:探讨大负荷运动后大鼠骨骼肌时钟基因Bmal1节律振荡变化及其对线粒体结构功能的调控作用。方法:将156只成年SD大鼠随机分为对照组和运动组,运动组予以一次大负荷运动训练。每6 h取各组大鼠腓肠肌,使用RT-qPCR检测各时相时钟基因Bmal1的mRNA水平,并用余弦分析软件CircaCompare(R Packages)获取拟合余弦曲线参数,分析时钟基因Bmal1的mRNA表达节律性振荡情况,透射电镜下观察每周期始末(ZT0、ZT24、ZT48和ZT72)骨骼肌线粒体的形态学变化,Western blot检测Bmal1和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)的蛋白表达,ELISA测定ATP和ADP含量,以及线粒体氧化呼吸链酶细胞色素C氧化酶复合物亚单位Ⅱ(subunitsⅡof cytochrome C oxidase complex,COXⅡ)和COXⅣ的活性。结果:运动组Bmal1的mRNA表达在ZT0~ZT24时节律出现紊乱(P>0.05),ZT24~ZT48和ZT48~ZT72时节律恢复(P<0.05)。大负荷运动后运动组线粒体形态于ZT0出现肿胀、嵴结构损伤等异常,于ZT24和ZT48时有所恢复,ZT72时损伤基本消失。与对照组相比,运动组Bmal1、PGC-1α的蛋白表达于ZT0时显著升高(P<0.05),ATP和ADP含量分别于ZT0时显著下降和升高(P<0.05),COXⅡ和COXⅣ活性于ZT0时显著升高和下降(P<0.05),在ZT24时二者活性下降至最低(P<0.05)。结论:大负荷运动可诱发骨骼肌时钟基因Bmal1的节律紊乱,可能参与调控了线粒体的结构功能异常。

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来源
《中国病理生理杂志》 |2022年第2期|325-332|共8页
作者
夏雨; 丁海丽; 傅泽铤;
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作者单位

成都体育学院运动医学与健康研究所;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类生物医学工程;病理生理学;
关键词
大负荷运动; 时钟基因; 过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α; 线粒体; 骨骼肌;

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