低氧影响蛋白质合成和分解的平衡诱导骨骼肌萎缩

暴露在低氧环境下,可能会引起胃肠功能障碍和摄食量下降,打破骨骼肌蛋白质合成和分解平衡,造成骨骼肌萎缩。为探讨低氧环境下骨骼肌的萎缩是低氧环境引起的还是低氧诱发的摄食量减少所致,本研究检测大鼠腓肠肌中低氧时蛋白质合成与分解相关基因的蛋白质表达。将21只雄性S D大鼠,随机分为3组:常氧对照组、低氧组(氧浓度为12.4%,模拟海拔4000 m高度)和配对组(大鼠的摄食量与低氧组前1d的摄食量相同),每组7只,每天记录大鼠体重和摄食量。4周后,H E染色法观察腓肠肌肌纤维形态,Western印迹测试相关蛋白质水平。低氧组和配对组摄食量在低氧干预初期,较常氧对照组有显著性下降(P<0.05),干预后期差异不明显;干预期间,低氧组大鼠体重平均增加量(102.10 g)、体重(341.20±16.75 g)、肌肉总量(226.83±8.33 g)和腓肠肌肌纤维横截面积(12.67±1.83 mm)较常氧对照组(128.00 g;377.50±20.75 g;260.50±9.35 g;15.78±2.38 mm)和配对组(119.40 g;375.86±11.30 g;262.29±7.90 g;15.71±2.82 mm)均显著下降,配对组较常氧对照组无显著性差异;4周干预后,与常氧对照组相比,低氧组大鼠腓肠肌中与低氧相关的HIF1α显著增加(1.42±0.19,P<0.05),A k t和p-A k t/A k t显著降低(I.44土0.13;0.47±0.08,P<0.05),配对组上述3种指标相对表达量均无显著性差异;在蛋白质合成方面,低氧组mTOR较常氧对照组显著下降(0.63±0.18,P<0.05),配对组较常氧对照组差异不明显;低氧组腓肠肌中,4 EB P 1(1.14±0.14)和p70S6Kl(1.14±0.11)较配对组显著下降(P<0.05)。在蛋白质分解方面,低氧组p-FoxO l和p-Fox01/Fox01比值较常氧对照组显著下降(0.71±0.15;0.78±0.14,P<0.05);低氧组大鼠排肠肌中,Atroginl、M uR Fl、B eclinl、LC3 I及LC3 II/I比值均高于常氧对照组(1.35±0.12;1.30±0.22;1.17±0.11;1.03±0.11;1.35±0.13,P<0.05);配对组与常氧对照组间无明显差异。低氧环境下骨骼肌中蛋白质合成相关基因表达减少,蛋白质分解相关基因表达增加,造成骨骼肌萎缩,体重下降,此变化与摄食量减少无关。

京津冀产业结构优化对生态效率的影响

本文采用超效率SBM模型从投入角度测算京津冀地区13个城市的生态效率,在此基础上,为打破传统空间计量模型在分析空间效应时的局限性,选择空间杜宾模型研究产业结构优化对生态效率的影响。结果表明:京津冀地区在大力发展经济过程中,对资源消耗和环境污染的考虑不够;产业结构高度化比产业结构合理化更能够改善生态效率;技术进步、环境规制不能对生态效率的提升起到积极作用,人均GDP和对外开放程度的提高会改善生态效率,人口结构对生态效率的影响不够显著。

基于细胞焦亡PCR芯片分析负重跑训练对增龄大鼠骨骼肌丢失的影响

目的 采用PCR芯片研究细胞焦亡在32周负重跑训练对增龄大鼠趾长伸肌(EDL)丢失进程中的作用。方法 90只SD大鼠分为3组:对照组(C0组,n=10)、增龄不运动组(C组,n=40)和增龄负重跑组(R组,n=40)(着负重袋的跑台训练),C组和R组分别干预8、16、24和32周后取材,即分为C8组、C16组、C24组、C32组、R8组、R16组、R24组和R32组(n=10)。干预后测量大鼠体重和肌肉总量;取EDL称量湿重,HE染色观察肌纤维形态,测试横截面积(FCSA);Western Blot测试细胞焦亡关键蛋白NF-κB、ASC、GSDMD和Caspase1的表达;PCR芯片筛选EDL中的细胞焦亡差异表达基因,qPCR验证芯片结果准确性。结果 (1)C组大鼠体重持续增加,R组大鼠体重相对平稳;C32组肌肉总量及其百分比显著低于C0组;R8组、R24组和R32组肌肉总量百分比显著高于其相应的C组(P<0.05)。(2)R24组和R32组EDL湿重和FCSA分别显著高于C24组和C32组;C组各组FCSA均低于C0组(P<0.05)。(3)C16组和C24组NF-κB、GSDMD,R16组ASC,C8组、C16组、C24组和R8组Caspase1蛋白含量显著高于C0组(P<0.05);R16组和R24组NF-κB、R16组的ASC和GSDMD以及R各组Caspase1蛋白含量分别低于其对应的C组(P<0.05)。(4)R组随训练时间的延长,细胞焦亡基因表达逐渐减少。对R16/C16和R32/C32组下调的差异基因Naip6和焦亡关键基因Casp1进行qPCR验证,与芯片结果一致。结论 32周负重跑训练可通过抑制骨骼肌细胞焦亡水平而缓解增龄大鼠肌肉丢失进程。

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

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。

Ghrelin-GHSR通路在4周间歇低氧改善肥胖小鼠机体的变化

背景:低氧暴露下体质量的减少被认为与摄食量减少有关,胃饥饿素(Ghrelin)水平下降能使摄食量减少,但是肥胖所致消化系统营养吸收障碍和血脂异常能否在间歇低氧干预下通过Ghrelin-GHSR通路进行调控,目前尚不清楚。目的:明确间歇低氧暴露对肥胖小鼠胃组织Ghrelin-GHSR通路的影响。方法:将30只离乳C57BL/6J小鼠随机分为普通对照组(n=8)和高脂膳食组(n=22)。高脂膳食组饲喂8周高脂饲料建立肥胖模型后随机分为肥胖对照组(n=8)和肥胖低氧组(n=8),剩余体质量未超过普通对照组平均体质量20%的小鼠弃去。肥胖低氧组进行4周低氧暴露(氧浓度为11.2%),8 h/d,6次/周。干预结束后检测血清生化和Ghrelin水平,RT-PCR测定胃组织Ghrelin和下丘脑生长激素促分泌激素受体1a mRNA相对表达水平,苏木精-伊红染色法观察胃组织形态,免疫组化法测定胃组织Ghrelin和Ghrelin O-酰基转移酶(Goat)的平均吸光度值,Western Blot测定胃Ghrelin和Ghrelin O-酰基转移酶、下丘脑生长激素促分泌激素受体1a蛋白表达水平。实验方案经北京体育大学运动科学伦理委员会批准(审批号:2015021)。结果与结论:①低氧干预4周使肥胖对照组体质量显著高于普通对照组和肥胖低氧组;②肥胖对照组血糖、总胆固醇、三酰甘油水平显著高于普通对照组,肥胖低氧组血糖、总胆固醇水平显著低于肥胖对照组,肥胖低氧组血清Ghrelin水平显著高于肥胖对照组;③肥胖对照组胃组织Ghrelin mRNA相对表达量显著低于肥胖低氧组,下丘脑生长激素促分泌激素受体1a mRNA水平极显著低于普通对照组;④肥胖低氧组胃底腺主细胞规律、密集、均匀分布;⑤肥胖低氧组Ghrelin和Ghrelin O-酰基转移酶的平均吸光度值、生长激素促分泌激素受体1a、Ghrelin和Ghrelin O-酰基转移酶蛋白含量显著高于肥胖对照组;⑥结果说明,4周低氧暴露可显著上调肥胖小鼠胃组织Ghrelin、Ghrelin O-酰基转移酶和下丘脑生长激素促分泌激素受体1a的表达水平,降低肥胖机体的血糖和体质量,改善肥胖对机体的不良影响。

长期负重跑对老龄大鼠脂肪细胞焦亡相关基因表达的调控作用

目的:探究长期负重跑对老龄大鼠脂肪组织中NLRP3介导的细胞焦亡相关基因表达的影响。方法:将35只8月龄SD大鼠分为基线组(适应性喂养3 d后取材)、对照组(饲喂32周,不运动)和运动组(饲喂32周,期间进行3次/周的负重跑台训练),最终每组10只(5只死亡)。干预后测试大鼠体质量、体成分、肾周和皮下脂肪组织湿重和血脂;HE染色观察脂肪细胞形态,统计脂肪细胞横截面积;RT-PCR测试ASC、NF-κB、IL-1β、GSDMD、NLRP3和Caspase1 mRNA相对表达水平;免疫荧光染色观察ASC、IL-1β、GSDMD、NLRP3和Caspase1免疫阳性表达,统计积分光密度(IOD)值。结果:(1)干预后,对照组大鼠体质量高于基线组(P<0.05);运动组大鼠体质量低于对照组(P<0.05),体脂率分别低于对照组和基线组(P<0.05);对照组大鼠肌肉含量百分比低于基线组(P<0.05),运动组大鼠肌肉含量百分比高于对照组(P<0.05)。(2)干预32周后,对照组大鼠血浆甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和游离脂肪酸水平均高于基线组(P<0.05),运动组甘油三酯和游离脂肪酸水平均低于对照组(P<0.05)。(3)干预32周后,对照组大鼠肾周和皮下脂肪湿重百分比均高于基线组(P<0.05);运动组大鼠肾周脂肪湿重百分比分别低于对照组和基线组(P<0.05),皮下脂肪湿重百分比低于对照组(P<0.05);运动组大鼠肾周和皮下脂肪细胞横截面积均分别小于基线组和对照组(P<0.05)。(4)干预32周后,对照组大鼠肾周脂肪中ASC、NF-κB、IL-1β、NLRP3和Caspase1 mRNA相对表达水平均高于基线组(P<0.05),皮下脂肪中NF-κB和IL-1βmRNA相对表达水平均高于基线组(P<0.05)。运动组大鼠肾周脂肪中ASC、NF-κB、IL-1β和NLRP3 mRNA相对表达水平均低于对照组(P<0.05),且NF-κB和NLRP3 mRNA相对表达水平均低于基线组,Caspase1 mRNA相对表达水平显著高于基线组(P<0.05);皮下脂肪中NF-κB和IL-1βmRNA相对表达水平均低于对照组(P<0.05),且ASC、NF-κB和Caspase1 mRNA相对表达水平均高于基线组(P<0.05)。(5)干预32周后,对照组大鼠肾周脂肪中NLRP3、Caspase1、GSDMD和IL-1β的IOD值均高于基线组(P<0.05),运动组大鼠肾周脂肪中Caspase1、GSDMD和IL-1β的IOD值均高于基线组(P<0.05),NLRP3、Caspase1和GSDMD值均低于对照组(P<0.05);对照组大鼠皮下脂肪中NLRP3、Caspase1和IL-1β的IOD值均高于基线组(P<0.05),运动组大鼠皮下脂肪中ASC、NLRP3、Caspase1、GSDMD和IL-1β值均低于对照组(P<0.05)。结论:长期负重跑训练能够降低老龄大鼠体脂率和血脂水平,其作用机制可能与NLRP3介导脂肪细胞焦亡有关。

上海市社区老年男性人群中性激素水平与代谢综合征的关联研究

目的探究上海市社区≥60岁老年男性人群中睾酮和雌二醇水平与代谢综合征(metabolic syndrome,MetS)以及MetS各组分之间的关联。方法本研究共纳入≥60岁上海市社区老年男性201名,通过问卷调查收集年龄、生活方式(包括吸烟、饮酒、身体活动情况)和既往病史信息。测量身高、体重、腰围、血压(blood pressure,BP)、空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)、三酰甘油(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、睾酮和雌二醇等指标。使用多元logistic回归分析模型分析性激素水平与MetS以及MetS各组分之间的关联。结果调整年龄、吸烟、饮酒、身体活动情况、BMI后,高睾酮水平与更低的MetS患病风险相关(OR=0.76,95%CI:0.61~0.95,P=0.016)。将睾酮进行三分位数分类,结果显示,相较于最低水平组,最高水平组的MetS患病风险降低了66%(T3∶T1:OR=0.34,95%CI:0.13~0.90,P=0.030);将雌二醇进行三分位数分类,结果显示,相较于最低水平组,最高水平组的MetS患病风险降低了68%(T3∶T1:OR=0.32,95%CI:0.11~0.88,P=0.027)。对MetS各组分的分析结果表明,≥60岁老年男性中,高水平睾酮组的高血糖患病风险低。结论上海市社区老年男性血清睾酮及雌二醇水平与MetS风险呈负相关,睾酮与MetS组分中的高血糖风险呈负相关。

社区老年男性促性腺激素与认知功能的关联

目的探讨社区老年男性性激素和促性腺激素与总体认知功能及各认知领域的关联。方法检测“上海老年队列”基线581例非痴呆老年男性的血清睾酮、雌二醇、卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)水平,评估基线总体认知功能和各认知领域。采用多元线性回归分析性激素/促性腺激素与认知功能的关联,以及年龄对该关联的效应修饰。结果多因素模型中老年男性高FSH与更差的注意力相关(P=0.001);高LH与更差的注意力(P=0.001)、执行功能(P=0.014)和语言功能(P=0.026)相关;≥70岁男性中,FSH(P<0.001)和LH(P<0.001)越高,其注意力越差。结论血清促性腺激素可能与老年男性特定认知功能存在反向关联,年龄对此关联可能具有效应修饰作用。