有氧运动训练中补充Apelin对骨骼肌AMPK活化及线粒体能量代谢的影响

作者：李铁瑛; 张缨^*

来源：体育科学, 2019, 39(01): 55-84.

DOI：10.16469/j.css.201901008

• apelin
• AMPK
• 有氧运动
• 线粒体
• 骨骼肌

目的:探讨有氧运动训练补充apelin对骨骼肌AMPK活化及线粒体能量代谢的影响。方法:1)细胞实验部分采用小鼠骨骼肌C2C12细胞系作为研究对象,将靶向AMPKα基因的小干扰RNA(AMPKαsi RNA)或阴性对照小干扰RNA(Control siRNA)通过脂质体介导转染细胞。转染48 h后,进行6 h的饥饿处理,而后在完全培养基中加入apelin-13(100nmol/L)或者同体积的PBS与细胞孵育6h。按转染si RNA和加apelin-13情况,实验分为Control si RNA+PBS组、ControlsiRNA+apelin组、AMPKsiRNA+PBS组与AMPKsi RNA+apelin组。完成干预后,采用Seahorse细胞能量代谢分析系统,测定细胞线粒体基础呼吸、ATP生成和呼吸功能变化。2)动物实验部分采用C57BL/6J小鼠做为研究对象,将40只小鼠随机分为安静未注射组、安静注射apelin组、运动未注射组和运动注射apelin组,每组10只。注射apelin组小鼠连续4周腹腔注射apelin-13(0.1μmol/kg体重/天)。运动组采用75%左右最大摄氧量强度(1～2周坡度5o,速度15m/min;3～4周坡度5o,速度20m/min)、1h/天、6天/周、持续4周的跑台运动。最后一次运动后休息48h,脱颈处死,取两侧股四头肌。WesternBlotting测定骨骼肌apelin、APJ、AMPKα、 p-AMPKα(Thr172)和COXⅣ蛋白表达。结果:1)细胞实验, ControlsiRNA+apelin组与Control si RNA+PBS组相比,细胞基础呼吸率、线粒体ATP生成和最大呼吸率均显著增加;而AMPKsi RNA+apelin组与ControlsiRNA+apelin组相比,线粒体ATP生成和最大呼吸率显著降低。2)动物实验,安静注射apelin组与安静未注射组相比、运动注射apelin组与运动未注射组相比,小鼠骨骼肌apelin、APJ、COXⅣ蛋白表达和pAMPKα/AMPKα比值均显著增加。结论:外源性补充apelin可显著增加C2C12细胞AMPK介导的线粒体呼吸功能,并提高有氧运动训练小鼠骨骼肌apelin/APJ、AMPKα磷酸化和COXIV蛋白表达,提示,有氧运动训练补充apelin可能对骨骼肌的apelin-AMPK通路及其介导的线粒体能量代谢有一定的积极促进作用。

• 单位
  生物化学教研室; 北京体育大学