自噬途径在低氧暴露诱导骨骼肌萎缩中的调节作用机制

作者：付鹏宇; 贾杰; 朱镕鑫; 于加倍; 邹北阳; 龚丽景^*

来源：中国细胞生物学学报, 2021, 43(06): 1221-1230.

• 低氧暴露
• 肌萎缩
• 自噬
• PCR芯片

该研究拟通过在体和离体实验观察低氧暴露诱导肌萎缩现象,并探究其作用机制是否与自噬途径有关。SD大鼠进行低氧(氧浓度为12.4%)暴露干预。4周后,测量体质量、瘦体质量、体成分、趾长伸肌(EDL)湿重,观察肌纤维形态,计算肌纤维横截面积(FCSA),PCR芯片分析自噬差异表达基因功能。在低氧环境下使用自噬抑制剂3-MA干预L6肌管细胞,检测自噬关键蛋白选择性自噬接头蛋白(p62)、肌球蛋白样BCL2结合蛋白1(Beclin1)、微管蛋白轻链3(LC3)的表达,统计肌管直径,检测肌萎缩相关蛋白肌球蛋白重链(Myosin)、肌肉特异性环指蛋白1(MuRF1)和肌萎缩F-box蛋白(Atrogin1)的表达。结果显示,大鼠低氧后,体质量、瘦体质量及其百分含量、EDL湿重及其百分含量、FCSA显著降低(P<0.05,P<0.01);低氧后EDL中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;L6肌管细胞在低氧暴露下,自噬关键蛋白表达增加,肌萎缩相关蛋白表达增加,肌管直径减小,而在低氧条件下使用抑制剂3-MA,可抑制自噬,缓解肌管萎缩(P<0.05)。结果表明,低氧暴露可通过提高自噬水平导致肌萎缩的发生,自噬前期的激活在其中发挥重要作用。

• 单位
  北京体育大学; 西北工业大学; 上海体育科学研究所; 北京市体育科学研究所