呼吸链温和解偶联:运动中骨骼肌线粒体抗氧化分子调控的早期事件

作者：姜宁; 张桂忠; 马国栋; 曹东宁; 薄海; 文立; 张勇; 刘树森

来源：中国运动医学杂志, 2005, 24(5): 535-540.

DOI：10.3969/j.issn.1000-6710.2005.05.005

• 骨骼肌线粒体
• ROS
• 急性运动
• UCP-3
• 解偶联
• Mn-SOD
• 抗氧化

目的:研究急性运动诱导线粒体活性氧(ROS)生成的过程中,线粒体内解偶联蛋白(UCPs)介导的温和解偶联(mild uncoupling)和抗氧化酶这两种抗氧化体系可能的分工与协同关系及其生物学意义.方法:以SD大鼠3级递增负荷跑台运动为实验模型,分别选取安静态、运动45min、90min、120min和150min为实验观察点(time course),测定骨骼肌线粒体ROS生成和脂质过氧化水平(MDA)、线粒体Mn-SOD酶活性、Mn-SOD和解偶联蛋白3(UCP-3)mRNA及蛋白表达.结果:运动过程中ROS生成呈先上升后下降的变化趋势,在运动120min达到峰值,其中运动45min、90min、120min和150min时均较安静时呈显著性升高(分别为P＜0.05、P＜0.001、P＜0.001和P＜0.01),150min时下降并具有显著性(P＜0.001).线粒体MDA含量总体呈上升趋势,但变化无显著性.运动过程中Mn-SOD酶活性及其mRNA和蛋白表达水平均无显著性变化,而UCP-3 mRNA和蛋白表达水平总体呈上升趋势.其中UCP-3 mRNA在运动至90min、120min、150min时较安静时均呈显著性升高(分别为P＜0.001、P＜0.01和P＜0.01),其蛋白表达水平相对滞后一个时间段,运动120min、150min时较安静时显著升高(均为P＜0.001).结论:长时间运动过程中,以UCP-3的先行诱导表达对骨骼肌线粒体氧化还原状态进行调节,相对于Mn-SOD的抗氧化作用,UCP-3的诱导表达是运动中抗氧化的"早期事件".

• 单位
  天津体育学院; 内蒙古师范大学; 中国科学院动物研究所; 膜生物学国家重点实验室