有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)C57BL6小鼠骨骼肌PPAR δ和PGC-1 α表達(dá)的影響

陳　淦（湖南師范大學(xué)體育學(xué)院 湖南長(zhǎng)沙 410000）

有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)C57BL6小鼠骨骼肌PPAR δ和PGC-1 α表達(dá)的影響

陳淦
（湖南師范大學(xué)體育學(xué)院 湖南長(zhǎng)沙 410000）

摘 要：目的 探索有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)小鼠骨骼肌PPARδ和PGC-1α表達(dá)水平的影響。方法 隨機(jī)分組雄性C57BL/6小鼠60只，對(duì)照組（FC、EC）不參與運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)組（FE、EE）分別進(jìn)行4周、8周的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)。結(jié)束后采用Northern blot和Western blot檢測(cè)小鼠骨骼肌PPARδ和PGC-1α的表達(dá)水平。結(jié)果 運(yùn)動(dòng)組（FE、EE）骨骼肌的PPARδ和PGC-1α的mRNA和蛋白表達(dá)量均較相對(duì)應(yīng)對(duì)照組（FC、EC）明顯增加（P＜0.05或P＜0.01），且EE組較FE組增加更顯著（P＜0.05）。結(jié)論 PPARδ和PGC-1α可能在骨骼肌有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

關(guān)鍵詞：有氧運(yùn)動(dòng) C57BL6 PPARδ PGC-1α

過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferator-activated receptors，PPARs）家族參與糖類和脂肪酸代謝已得到廣泛認(rèn)可，PPARδ作為PPARs的一個(gè)亞型，是調(diào)節(jié)骨骼肌有氧氧化代謝相關(guān)基因表達(dá)的核內(nèi)受體。骨骼肌中PPARδ的表達(dá)及其下游基因受輔助激活因子PGC-1α（PPAR gamma coactivator-1α）的調(diào)控，PGC-1α的表達(dá)增強(qiáng)也可促進(jìn)骨骼肌線粒體的生物合成和氧化代謝。該文進(jìn)一步探討有氧運(yùn)動(dòng)的C57BL/6小鼠骨骼肌PPARδ和PGC-1的表達(dá)情況。

1　材料和方法

1.1分組

6周齡雄性C57BL/6小鼠60只隨機(jī)分為4周對(duì)照組（FC）、4周運(yùn)動(dòng)組（FE）、8周對(duì)照組（EC）、8周運(yùn)動(dòng)組（EE），各15只。四組小鼠體重?zé)o顯著性差異。

1.2造模和取材

跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)第一周為適應(yīng)周，訓(xùn)練時(shí)間由30 min增加至60 min，此后每天保持60 min，坡度0，速度20 m/min。每周周一到周六，周期5周。最后一次完成運(yùn)動(dòng)后16 h內(nèi)對(duì)各組小鼠斷脊髓處死，迅速取小腿三頭肌，液氮速凍-80℃提取RNA和蛋白質(zhì)。

1.3骨骼肌PPAR δ和PGC-la mRNA表達(dá)的測(cè)定

用Trizol Reagent抽提總RNA，上樣后電泳過(guò)夜。采用Turboblotter將甲醛變性膠上的RNA轉(zhuǎn)至尼龍膜，后進(jìn)行紫外交聯(lián)固定。用TOPO-TA克隆法制備探針：PPARδ引物序列上游5’—AGCCAT ATTCCCAGGCT GTCTC—3’，下游：5’—CCTAGGCAGCACAAGGGTCA—3’，PCR產(chǎn)物為109bp。PGC-la引物序列上游5’—TTGCTCTTCCTTTAACTCTCCGTG—3’，下游：5’—ATTGCTTTCTGCTTCTGCCTCTC—3’，PCR產(chǎn)物為402bp。克隆PCR產(chǎn)物到TOPO Vector內(nèi)，擴(kuò)增重組質(zhì)粒DNA，用EcoR I酶切回收DNA片斷，并測(cè)序鑒定。用Stratagene Random Primer Labeling Kit和α—32 PdCTP標(biāo)記探針，45℃雜交過(guò)夜。次日洗膜后曝光48 h，掃描分析結(jié)果。

圖1　Northern blot檢測(cè)骨骼肌PPAR δ和PGC-1 α mRNA表達(dá)　

1.4骨骼肌PPAR δ和PGC-la蛋白表達(dá)的測(cè)定

用RIPA法提取PPARδ蛋白，用NP—40法提取PGC-la蛋白。在垂直電泳儀（BIo—RAD）上樣品經(jīng)15%SDS—PAGE分離后，轉(zhuǎn)移于PVDF膜（Millipore）上。用1∶250、1∶200稀釋的一抗（Santa Cruz，Rabbit anti—mouse PPARδ）和一抗（Sxmta Cruz，Rabbit anti—mouse PGC-la）4℃靜置孵育過(guò)夜，次日洗滌3次，后用1∶2000稀釋的二抗（Invitmgen，HRP conjugated Goat anti—rabbit IgG）室溫孵育1 h，充分洗滌后曝光顯影，掃描定量。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS13.0軟件中的單因素方差分析法（ANOVA）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤（ˉx ±s）表示，P＜0.05或P＜0.01，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2　Western blot檢測(cè)骨骼肌PPAR δ和PGC-1 α蛋白表達(dá)

表1　各組小鼠骨骼肌PPAR δ和PGC-1 α mRNA表達(dá)水平比較

表2　各組小鼠骨骼肌PPAR δ和PGC-1 α蛋白表達(dá)水平比較

2　結(jié)果

2.1骨骼肌PPAR δ和PGC-1 α mRNA表達(dá)變化

骨骼肌PPAδ和PGC-1amRNA表達(dá)變化見圖1和表1所示。

2.2骨骼肌PPAR δ和PGC-1 α蛋白表達(dá)變化

骨骼肌PPARδ和PGC1α蛋白表達(dá)變化見圖2和表2所示。

3　討論

刺激可引起機(jī)體的應(yīng)答反應(yīng)，該文將有氧運(yùn)動(dòng)作為一種刺激，觀察骨骼肌PPARδ和PGC-1α表達(dá)水平的變化。

武雅瓊等［1］發(fā)現(xiàn)C57BL/6小鼠在6周跑臺(tái)訓(xùn)練后，骨骼肌PPARδ表達(dá)水平明顯提高。Luquet等［2］報(bào)道6周游泳訓(xùn)練后的小鼠PPARδ蛋白表達(dá)量明顯高于前3周，且運(yùn)動(dòng)能力顯著增強(qiáng)。我們得出4、8周有氧運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)組小鼠骨骼肌PPARδ的表達(dá)量明顯增加（P＜0.05或P＜0.01），且8周增加量更顯著（P＜0.05）。表明有氧運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)了小鼠骨骼肌中PPARδ的高表達(dá)，有效調(diào)節(jié)肌肉的能量代謝。可能與以下機(jī)制相關(guān)：有氧運(yùn)動(dòng)提高PPARδ內(nèi)源性配體量和調(diào)控編碼糖、脂代謝的基因表達(dá)，進(jìn)而激活PPARδ；有氧運(yùn)動(dòng)通過(guò)PGC-1α和PPARδ蛋白與蛋白間的直接作用激活PPARδ；PPARδ被上游因子如Ca2+信號(hào)等激活。

PGC-1α是線粒體相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄共激活因子，在棕色脂肪組織和骨骼肌中表達(dá)最高。呂媛媛等［3］報(bào)道無(wú)論野生鼠還是AMPK α2轉(zhuǎn)基因鼠及敲除鼠，在4周耐力訓(xùn)練后，PGC-1α蛋白表達(dá)量均明顯高于所對(duì)應(yīng)的對(duì)照組。郭海峰［4］報(bào)道大鼠進(jìn)行強(qiáng)度越大的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，骨骼肌PGC-1α蛋白表達(dá)水平越高，PGC-1α表達(dá)有強(qiáng)度依賴性。我們的結(jié)果顯示4、8周有氧運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)組骨骼肌PGC-1α表達(dá)量明顯增加（P＜0.05或P＜0.01），且8周增加更顯著（P＜0.05）。說(shuō)明有氧運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)了小鼠骨骼肌中PGC-1α的高表達(dá)，與PPARδ表達(dá)增強(qiáng)呈相同趨勢(shì)。目前認(rèn)為，鈣調(diào)蛋白通路CaMK、信號(hào)調(diào)節(jié)通路MEF2均可上調(diào)PGC-1α的表達(dá)；PGC-1α的上游調(diào)節(jié)因子，如：鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶、MAPKP38等，也可調(diào)節(jié)PGC-1α的表達(dá)。

綜上所述，有氧耐力運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)了骨骼肌的PPARδ和PGC-1α mRNA和蛋白過(guò)量表達(dá)，提示PPARδ和PGC-1α可能作為靶點(diǎn)在骨骼肌對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

參考文獻(xiàn)

［1］武雅瓊，溫含，蘇麗.不同強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)小鼠骨骼肌的PPAR α/β表達(dá)、肌纖維類型和運(yùn)動(dòng)能力的影響［J］.體育科學(xué)，2009，29（1）：58-65.

［2］Luquet S，Soriano JL，Hoist D，et a1.Peroxisome proliferator-activated receptor delta controls muscle development and oxidative capability［J］.FASEB J，2003（17）：2299-2301.

［3］呂媛媛，石越丹，張纓.耐力訓(xùn)練對(duì)不同AMPKα2基因狀態(tài)小鼠骨骼肌細(xì)胞核蛋白PGC-1α、ERRα表達(dá)及PGC-1α/ERRα結(jié)合量的影響［J］.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2014，33（1）：27-33

［4］郭海峰.不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠骨骼肌PGC-1a表達(dá)的影響［J］.動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2013，34（8）：39-45.

中圖分類號(hào)：G80

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-2813（2015）07（b）-0255-02