细胞焦亡在长期抗阻训练对增龄大鼠胫骨前肌蛋白质代谢影响中的调节作用

作者：龚丽景; 马芳源; 杨璐瑶; 唐舒宁; 苏浩; 付鹏宇^*

来源：中国运动医学杂志, 2022, 41(12): 956-965.

DOI：10.16038/j.1000-6710.2022.12.014

• 增龄
• 骨骼肌
• 蛋白质代谢
• 抗阻训练
• 细胞焦亡

目的：探究长期抗阻训练通过调控细胞焦亡途径而影响骨骼肌蛋白质代谢的可能机制。方法：30只8月龄SD大鼠分为3组：基础值组（N组，n=10），干预前取材；安静对照组（C组，n=10），正常饮食32周，不运动；抗阻训练组（R组，n=10），进行30%负重（自身体重）、35°坡度、跑速15 m/min的跑台训练，每次训练4组×2个循环，隔天训练一次，共32周。干预后测试大鼠体重、瘦体重、胫骨前肌（TA）湿重；HE染色观察肌纤维形态并计算肌纤维横截面积；Western blot测试肌肉合成相关蛋白哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和真核翻译起始因子4E结合蛋白1(4E-BP1)，分解相关蛋白叉头状转录因子O1(FoxO1)、肌肉环状指基因1(MuRF1)、肌肉萎缩盒F基因（Atrogin1）和泛素（Ub）的表达；细胞焦亡PCR芯片筛选TA中的焦亡差异表达基因，q PCR验证芯片结果准确性；WesternBlot测试细胞焦亡关键蛋白核因子-κB(NF-κB)、接头蛋白凋亡相关斑点样蛋白（ASC）、消皮素D(GSDMD)和天冬氨酸蛋白水解酶1(Caspase1/Casp1)的表达。结果：（1）C组大鼠体重显著高于N组，R组显著低于C组；C组瘦体重及其百分含量显著低于N组，R组显著高于C组（P<0.05）。（2）C组肌纤维横截面积较N组显著降低，R组较C组显著增加（P<0.05）。（3）C组磷酸化4E-BP1(p-4E-BP1)蛋白含量和p-4E-BP1/4E-BP1比值显著低于N组，R组p-4EBP1蛋白含量显著高于C组（P<0.05）;C组FoxO1和Ub蛋白含量显著高于N组，R组显著低于C组，C组pFoxO1/FoxO1比值显著低于N组，R组显著高于C组（P<0.05）。（4）焦亡PCR芯片结果显示，R组较C组下调的焦亡基因数目增加。对C/N组上调的差异基因Asc,C/N组上调且在R/C组下调的差异基因核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族凋亡抑制蛋白6(Naip6)和R/C组下调的差异基因Casp1进行qPCR验证，与芯片结果一致。（5）C组NF-κB和ASC蛋白含量显著高于N组，R组Caspase1蛋白含量显著低于N组（P<0.05）。结论：长期抗阻训练通过降低骨骼肌蛋白质分解而缓解增龄性肌萎缩的发展，抑制细胞焦亡可能是其机制之一。

• 单位
  西北工业大学; 北京体育大学