低氧暴露经FoxO1介导的蛋白质分解途径降低肌管直径

作者：付鹏宇; 贾杰; 朱镕鑫; 顾博雅; 龚丽景^*

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2021, 37(08): 1110-1117.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1689

• 低氧暴露
• 肌管萎缩
• 叉头框蛋白O1
• 泛素蛋白酶途径
• 自噬溶酶体途径

高原/低氧环境诱导骨骼肌萎缩被认为是一个多系统多器官相互作用的结果,但该过程中低氧对肌细胞的直接作用机制并不明确。本研究拟观察低氧暴露对骨骼肌蛋白质分解相关途径蛋白质的影响,并探究低氧影响肌管直径改变的可能机制。将骨骼肌细胞(L6细胞)分化成肌管后,在1%氧浓度下暴露0 h、6 h、12 h和24 h,使用免疫荧光(IF)观察肌球蛋白重链(myosin)水平,计算肌管直径的改变;Western印迹检测肌球蛋白、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、叉头框蛋白O1(FoxO1)、泛素蛋白酶途径(MuRF1和Atrogin1)和自噬溶酶体途径相关蛋白质(p62、Beclin1、LC3)的水平;IF检测LC3并计算积分光密度值(IOD)。结果发现,低氧干预后,6 h和12 h肌管直径显著减小,同时6 h肌球蛋白的水平显著降低(P<0.05);6 h HIF-1α和FoxO1蛋白质水平显著增加(P<0.05);与0 h相比,低氧干预各时长MuRF1含量都显著增加(P<0.05),Atrogin1水平无显著性变化;与0 h相比,低氧干预各时长p62水平均显著降低,6 h Beclin1水平和LC3 IOD值显著升高,LC3Ⅱ/Ⅰ比值在6 h显著增加,在12 h和24 h显著降低(P<0.05)。本研究提示,低氧暴露(1%氧浓度)诱导L6骨骼肌细胞肌管直径减小,可能机制是HIF-1α调控FoxO1介导的泛素蛋白酶途径和自噬溶酶体途径相关蛋白质造成。

• 单位
  西北工业大学; 北京体育大学; 上海体育科学研究所