【摘 要】
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背景:骨骼肌蛋白质的合成与降解的失衡、肌细胞氧化损伤、肌细胞凋亡和线粒体功能紊乱等众多因素都与肌少症（sarcopenia）的发生发展密切相关,高温需求因子2（High temperature requirement factor A2,HtrA2/Omi）是一类由细胞核编码的定位于线粒体的丝氨酸蛋白酶。HtrA2/Omi蛋白276位丝氨酸错义突变的神经元退变2（motor neuron dege
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背景:骨骼肌蛋白质的合成与降解的失衡、肌细胞氧化损伤、肌细胞凋亡和线粒体功能紊乱等众多因素都与肌少症（sarcopenia）的发生发展密切相关,高温需求因子2（High temperature requirement factor A2,HtrA2/Omi）是一类由细胞核编码的定位于线粒体的丝氨酸蛋白酶。HtrA2/Omi蛋白276位丝氨酸错义突变的神经元退变2（motor neuron degeneration 2,mnd2）小鼠表现为神经退变,运动异常,肌萎缩以及早衰性死亡,提示HtrA2/Omi可能在运动相关疾病的骨骼肌线粒体中发挥了重要作用。过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α（PGC1α）作为线粒体生物合成和能量代谢的关键蛋白被证明与促进运动能力和增强运动耐力有文献报道人参皂苷Rb1能够通过调控PI3K/AKT通路影响骨骼肌的早期分化和抗氧化,且能够改善术后疲劳综合征。利用HtrA2mnd2（+/-）小鼠中探究人参皂苷Rb1影响小鼠运动耐力、骨骼肌功能的调控机制,为探究线粒体对骨骼肌细胞的影响。近年来的多个研究都提示了人参皂苷Rb1在骨骼肌中的抗氧化作用,且可以作为运动过程中的具有保护作用的补剂,但目前对于人参皂苷Rb1对骨骼肌线粒体的保护作用机制还尚不明确,需要进一步探索。方法:1.对正常C57BL/6J小鼠和HtrA2mnd2（+/-）小鼠进行为期50天的实验程序,期间每2天腹腔注射人参皂苷Rb1生理盐水溶液（20mg/kg）或生理盐水,每4天进行一次力竭跑步实验和上肢悬挂实验,并记录每次的实验数据;2.检测正常C57BL/6J小鼠和HtrA2mnd2（+/-）小鼠给予人参皂苷Rb1生理盐水溶液（20mg/kg）或生理盐水组的力竭运动前后血葡萄糖与乳酸的变化。3.用实时荧光定量PCR技术检测肌球蛋白标志物myh1、myh4、myh7、PGC1、NRF1、NRF2相关基因转录水平4.Western Blot技术检测PI3K、AKT、P-AKT、PGC1、NRF1、NRF2及抗氧化蛋白SOD1、SOD2、CAT表达水平;线粒体转录复合体POLRMT、TFAM、TFB2M相关蛋白的表达水平。结果:1.与生理盐水组的小鼠相比,给予人参皂苷Rb1（20mg/kg）的C57BL/6J小鼠耐力跑步与肢悬挂时间明显延长;与HtrA2mnd2（+/-）小鼠相比,给予了人参皂苷Rb1（20mg/kg）后力竭跑步实验和上肢悬挂实验中的表现均得到改善;2.与运动后的HtrA2mnd2（+/-）小鼠相比,给予人参皂苷Rb1（20mg/kg）的HtrA2mnd2（+/-）小鼠血中乳酸水平趋近于正常的C57BL/6J小鼠;3.HtrA2mnd2（+/-）小鼠相较于C57BL/6J小鼠的肌球蛋白重链标志基因myh2与myh7的转录水平明显降低,在给予人参皂苷Rb1后myh7的转录水平有所上调;4.在HtrA2mnd2（+/-）小鼠中生理盐水组的P-AKT/AKT比值低于正常的C57BL/6J小鼠,但人参皂苷Rb1组的P-AKT/AKT的比值要高于生理盐水组;5.HtrA2mnd2（+/-）小鼠PGC1α的转录水平有所下降,在给予人参皂苷Rb1后有所恢复;人参皂苷Rb1上调了PGC1α、NRF1、NRF2在HtrA2mnd2（+/-）小鼠的腓肠肌组织中蛋白表达水平人参皂苷Rb1上调了SOD1、SOD2、CAT在C57BL/6J小鼠腓肠肌组织中的m RNA转录水平,并提高了SOD1、SOD2在HtrA2mnd2（+/-）小鼠的腓肠肌组织中的蛋白表达量;6.人参皂苷Rb1上调了线粒体转录复合体相关蛋白POLRMT、TFAM、TFB2M在HtrA2mnd2（+/-）小鼠腓肠肌组织中的表达水平。结论:1.HtrA2mnd2（+/-）小鼠是一种由于线粒体功能紊乱而形成的运动能力缺失模型,人参皂苷Rb1能够延长HtrA2mnd2（+/-）小鼠运动时长,降低血乳酸堆积量;2.人参皂苷Rb1能够使HtrA2mnd2（+/-）小鼠恢复Type I型肌纤维的量,提示人参皂苷Rb1提高小鼠运动耐力,保护Type I型肌纤维。3.人参皂苷Rb1通过PI3K/AKT信号通路从而促进线粒体功能和生物合成,提高肌肉组织抗氧化能力,进而提高小鼠骨骼肌运动耐力。
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