叶酸通过JNK/p38 MAPK信号通路调节小鼠C2C12成肌细胞分化

目的:观察叶酸(folic acid,FA)对小鼠C2C12成肌细胞增殖和分化的影响并探讨其作用机制。方法:(1)在小鼠C2C12成肌细胞增殖阶段,采用不同浓度(0、2.5、5、10和20μmol/L)的FA处理C2C12细胞,显微镜下观察各组细胞的状态,MTT法检测细胞活力,EdU法检测细胞增殖情况。(2)在小鼠C2C12成肌细胞分化阶段,将细胞分为对照(control,Ctrl)组(0μmol/L FA)和FA组(10μmol/L FA),于分化的第2天和第4天,采用免疫荧光染色和Western blot检测成肌细胞分化相关蛋白成肌细胞决定蛋白1(myoblast determination protein 1,MyoD)、成肌蛋白(myogenin,MyoG)和肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MyHC)的表达水平,并统计各组细胞肌管形成情况。(3)在小鼠C2C12成肌细胞分化第4天时,加入FA处理0、1、3和6 h,采用Western blot检测各时点c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、磷酸化JNK(phosphorylated JNK,p-JNK)、p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和磷酸化p38 MAPK(phosphorylated p38 MAPK,p-p38 MAPK)蛋白水平。(4)将分化4 d的小鼠C2C12成肌细胞分为Ctrl组、FA组、SP600125(JNK特异性抑制剂)组、SB2035805(p38 MAPK特异性抑制剂)组、FA+SP600125组和FA+SB203580组。C2C12成肌细胞先接受10μmol/L的SP600125或SB203580处理1 h,再经10μmol/L的FA处理24 h,FA组经10μmol/L FA处理24 h,Ctrl组不作处理。采用Western blot检测p-JNK、JNK、p-p38 MAPK、p38 MAPK和MyHC蛋白水平。结果:(1)与0μmol/L FA组相比,其余各浓度组的细胞数量明显增多,细胞活力显著提高(P<0.05),EdU阳性细胞率均显著增加(P<0.05)。(2)与Ctrl组相比,FA组MyoD、MyoG和MyHC的表达水平均显著提高(P<0.05),肌管融合指数显著增加(P<0.05或P<0.01)。(3)与0 h组相比,FA处理1、3和6 h后p-JNK/JNK和p-p38 MAPK/p38 MAPK的比值均显著升高(P<0.05或P<0.01),且随着处理时间的延长,p-JNK/JNK和p-p38 MAPK/p38 MAPK的比值呈现逐渐升高的趋势。(4)与Ctrl组相比,FA组p-JNK、p-p38 MAPK和MyHC蛋白水平显著升高(P<0.01);与FA组相比,FA+SP600125组p-JNK和MyHC蛋白水平显著降低(P<0.05),FA+SB203580组p-p38 MAPK和MyHC蛋白水平显著降低(P<0.05或P<0.01)。结论:FA可以通过激活JNK/p38 MAPK信号通路促进小鼠C2C12成肌细胞分化。

小麦肽对小鼠成肌细胞C2C12凋亡的影响及机制研究

目的:采用小鼠成肌细胞C2C12探究小麦肽对其增殖和凋亡的影响,并探明可能的作用机制。方法:CCK-8法检测小麦肽组C2C12和对照组C2C12的增殖和凋亡指数,采用高通量转录组测序进行差异表达分析,通过STRING分析构建差异基因的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,经Cytoscape可视化,探究C2C12中受小麦肽影响的潜在靶标基因及其功能。结果:5mg/mL小麦肽组抑制细胞凋亡较对照组差异显著(T>1.67,P<0.05)。相较对照组,小麦肽组C2C12中鉴定出370个差异基因,上调基因表达109个、下调基因表达261个,FC≥3/2or≤2/3。经分析,上调基因表达主要富集于炎症响应、免疫响应、TNF信号通路和IL-17信号通路等相关通路,下调基因表达主要富集于氧化还原过程等相关通路,PPI互作参数interactionscore≥0.7。从PPI的差异基因中得到前10个hub基因,并筛选到趋化因子CXCL1、CCL5、CCL2、CXCL5、CXCR4、Il6、MMP3。经分析,hub基因倾向于在趋化因子介导的信号通路、细胞对趋化因子的反应和趋化因子的反应作为生物学过程方面富集,其中趋化因子CXCL1、CCL2、CCL5基因与C2C12相关。结论:本研究揭示小麦肽可促进C2C12增殖,抑制细胞凋亡。并且小麦肽通过调节CXCL1、CCL5、CCL2、CXCL5、CXCR4等趋化因子表达,抑制成肌细胞的凋亡。

SR9009联合吲哚丙酸通过核因子κB信号通路减轻C2C12成肌细胞的炎症反应

背景:钟基因Rev-erbα参与调节炎症,但激活Rev-erbα会增加心脑血管疾病风险。为降低相关风险,探索Rev-erbα激动剂SR9009联合其他药物来减轻骨骼肌成肌细胞炎症,奠定治疗炎症相关性骨骼肌萎缩的理论基础。目的:探讨脂多糖刺激C2C12成肌细胞时吲哚丙酸、SR9009与核因子κB信号通路的关系。方法:①1μg/mL脂多糖刺激C2C12成肌细胞,RNA转录组测序结合KEGG通路富集分析信号通路。②CCK-8法检测C2C12成肌细胞活性,筛选吲哚丙酸的最佳给药浓度;然后将细胞分为空白对照组、脂多糖(1μg/mL)组、SR9009(10μmol/L)+脂多糖组、吲哚丙酸(80μmol/L)+脂多糖组、吲哚丙酸+SR9009+脂多糖组,ELISA检测细胞上清液中白细胞介素6水平,RT-qPCR检测白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、Toll样受体4、CD14 mRNA表达,Western blot检测NF-κB p65、p-NF-κB p65蛋白表达。③siRNA敲减Rev-erbα,RT-qPCR评估敲减效率,检测白细胞介素6、肿瘤坏死因子αmRNA表达。结果与结论:①与空白对照组比较,脂多糖时间依赖性抑制成肌细胞融合形成肌管,白细胞介素6、肿瘤坏死因子αmRNA表达水平升高,细胞上清液中白细胞介素6水平显著升高;KEGG通路分析支持脂多糖刺激激活核因子κB信号通路。②吲哚丙酸浓度>80μmol/L时抑制C2C12成肌细胞活性;吲哚丙酸和SR9009通过抑制核因子κB信号通路发挥抗炎作用,降低白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、Toll样受体4、CD14 mRNA表达水平,p-NF-κB p65/NF-κB p65蛋白表达比值低于脂多糖组。SR9009联合吲哚丙酸显著降低脂多糖诱导的炎症,Toll样受体4、CD14、白细胞介素6和肿瘤坏死因子αmRNA表达水平进一步下调,p-NF-κB p65/NF-κB p65蛋白表达比值显著低于吲哚丙酸+脂多糖组和SR9009+脂多糖组。③Rev-erbα随脂多糖刺激时间依赖性升高;siRNA敲减Rev-erbα效率达58%以上,成功敲减Rev-erbα后添加脂多糖,白细胞介素6和肿瘤坏死因子αmRNA表达较脂多糖组显著上调。④结果说明,Rev-erbα可以作为调节炎症反应的靶点,SR9009靶向激活Rev-erbα联合吲哚丙酸能抑制核因子κB信号通路显著减轻C2C12成肌细胞的炎症反应,联合抗炎效果优于单独干预。

叶酸对C2C12细胞增殖分化的影响

本试验旨在通过细胞培养验证叶酸对成肌细胞系(C2C12)细胞增殖分化的影响。研究以小鼠C2C12细胞为试验材料,共分为5个处理组,每组6个重复,细胞接种贴壁培养6 h,更换叶酸添加浓度为0、10、20、40、80 mg/L的处理培养基(含10%FBS的DMEM完全培养基),分别在处理24 h和48 h后进行细胞活力测定。分化试验中,当C2C12细胞生长达80%~90%融合时,分别用对照组和最佳叶酸浓度组的分化培养基培养5 d。结果表明:与对照组相比,10、20 mg/L叶酸可促进C2C12细胞增殖,但40、80 mg/L时出现抑制现象;基因表达分析检测显示,与对照组相比,20 mg/L叶酸组增加了C2C12细胞增殖代表性标记物——增殖细胞核抗原(PCNA)、细胞周期蛋白D1(CCND1)和成肌分化抗原(MYOD)的表达,增加了分化过程中MYOD和肌细胞生成素(MYOG)的表达水平(P<0.05),降低了分化过程中肌肉生成抑素(MSTN)的表达水平(P<0.05)。由此可见,叶酸对C2C12细胞的增殖和分化具有促进作用。

小麦肽及其与大豆肽、豌豆肽复配肽的体外组合对TNF-α刺激C2C12骨骼肌细胞蛋白表达的影响

通过细胞实验探讨小麦肽、大豆肽、豌豆肽复合物对TNF-α刺激C2C12骨骼肌细胞蛋白表达的影响,并初步探明作用通路。采用终质量浓度为25 ng/mL的TNF-α处理C2C12细胞4 d建立TNF-α刺激模型,CCK-8法确定小麦肽、大豆肽、豌豆肽对C1C12细胞的安全剂量;检测不同复配比例的小麦肽、大豆肽、豌豆肽实验组的肌球蛋白相关指标(MyoD、MyoG、MyHC)、泛素-蛋白酶体系统肌肉萎缩相关指标(TRIM63和MAFbx)的蛋白表达、Akt、mTOR和其磷酸化蛋白表达情况。结果表明,与对照组相比,TNF-α刺激的C2C12细胞中MyoD、MyoG和MyHC的蛋白表达量均有下降,其中MyHC显著降低;MAFbx和TRIM63表达量显著升高;Akt和mTOR的磷酸化水平显著降低,而经过肽样品处理后,各指标均有缓解,且以小麦肽与大豆肽+豌豆肽质量比1∶3效果最好。小麦肽与大豆肽+豌豆肽以1∶3的质量比进行复配在几种配比中可以最有效地改善由TNF-α造成的C2C12细胞肌蛋白含量降低,可通过调节E3泛素连接酶的表达和提高Akt/mTOR的蛋白磷酸化水平的通路,从而降低细胞中蛋白降解和促进蛋白合成。

山柰酚对TNF-α/INF-γ诱导C2C12细胞炎症及成肌分化的作用

目的探讨山柰酚对TNF-α/INF-γ诱导C2C12细胞炎症及成肌分化的作用。方法采用生长培养基培养C2C12成肌细胞,用山柰酚(10、20、30、40、50、60μmol/L)处理24 h,CCK8法检测细胞活力。10 ng/mL TNF-α和10 ng/mL IFN-γ与山柰酚(30、50μmol/L)共处理C2C12细胞24 h,RT-qPCR法检测炎性因子mRNA表达。采用分化培养基诱导C2C12细胞肌分化,在分化第5天,加入TNF-α/INF-γ与山柰酚共处理细胞24 h,RT-qPCR法检测生肌调节因子(MRFs)mRNA表达,免疫荧光观察肌管细胞形态,Western blot法检测PI3K/Akt和MAPKs相关功能蛋白表达。结果与刺激组比较,山柰酚组成肌细胞促炎因子(IL-1β、IL-6),α趋化因子(CCL 2~5)、β趋化因子(CCL 9~11)mRNA表达降低(P<0.05,P<0.01);肌管细胞形态萎缩得到改善,Myogenin、Myf 6 mRNA表达和p-PI3K、p-ERK1/2蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01)。结论山柰酚通过降低促炎因子和α、β趋化因子mRNA表达抑制TNF-α/INF-γ诱导C2C12细胞炎症进程;山柰酚促进肌源性分化,其机制可能与上调PI3K和ERK1/2有关。

左西孟旦通过PTEN/Akt通路抑制脂多糖引起的C2C12细胞凋亡

目的探讨左西孟旦通过PTEN/Akt通路抑制脂多糖(LPS)引起C2C12细胞凋亡的机制。方法CCK-8法检测不同浓度左西孟旦对C2C12细胞存活率的影响,选择有保护作用的左西孟旦浓度。将C2C12细胞随机分为4组:空白对照组(CON组)、左西孟旦预处理后的对照组(CON+L组)、LPS处理组(LPS组)、左西孟旦预处理后的LPS处理组(LPS+L组)。采用CCK-8法检测C2C12细胞的存活率;hoechst33342染色细胞核观察细胞的凋亡情况;采用实时PCR、Western blotting检测C2C12细胞PTEN/Akt通路凋亡指标的mRNA及蛋白表达水平。siRNA-PTEN转染C2C12细胞,敲除PTEN基因,检测其对凋亡通路蛋白表达的影响。结果左西孟旦能够提高LPS损伤后C2C12细胞的存活率,降低凋亡率。siRNA-PTEN抑制了PTEN基因的表达,PTEN/Akt信号通路相关mRNA与蛋白发生相应改变,导致C2C12细胞凋亡率下降。结论左西孟旦可以通过PTEN/Akt通路抑制LPS引起的C2C12细胞凋亡。

Irisin对C2C12细胞胰岛素抵抗的影响

目的 探讨irisin对C2C12细胞胰岛素抵抗的影响。方法 采用棕榈酸构建C2C12细胞胰岛素抵抗模型,分别以0 nmol/L、2.5 nmol/L、5 nmol/L、10 nmol/L重组irisin处理细胞24 h,并以5 nmol/L重组irisin处理胰岛素抵抗C2C12细胞0 h、1 h、4 h、24 h,采用流式细胞仪检测细胞对2-NBDG的摄取。结果 与对照组比较,胰岛素抵抗模型组C2C12细胞葡萄糖摄取显著降低(t=29.114,P <0.001);与胰岛素抵抗模型组比较,5 nmol/L及10 nmol/L重组irisin共孵育24 h可使C2C12细胞葡萄糖摄取显著改善(P <0.01);与胰岛素抵抗模型组比较,5 nmol/L重组irisin共孵育1 h、4 h及24 h均可显著改善C2C12细胞葡萄糖摄取(P <0.01)。结论 Irisin以浓度依赖及时间依赖的方式减轻棕榈酸对C2C12细胞葡萄糖摄取能力的抑制,改善胰岛素抵抗。

消炎止痛膏对脂多糖诱导的C2C12分化肌管影响

目的研究消炎止痛膏对脂多糖诱导的C2C12肌管的作用机制。方法体外培养C2C12细胞,用2%马血清诱导分化C2C12为成熟肌管,设置空白组、模型组、双氯芬酸钠组、消炎止痛膏组。非空白组加入不同浓度脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),探究LPS对C2C12的最佳致炎浓度和作用时间,复制体外骨骼肌炎症细胞最佳模型;探究消炎止痛膏和双氯芬酸钠对C2C12肌管炎症模型的最佳干预浓度。采用CCK-8测定细胞活性,ELISA检测加入消炎止痛膏后LPS诱导的C2C12中IL-1β和IL-6浓度,SOD和MDA含量。结果①分化实验:经2%马血清诱导,C2C12第4~5 d分化明显,肌管形成,第9~10 d达高峰。②C2C12炎症模型:在1μg/mL LPS作用24 h后C2C12炎症反应最明显,且CCK-8显示细胞活性无明显改变。③药物浓度:消炎止痛膏溶液1.25 mg/mL、双氯芬酸钠溶液6.25μg/mL作用24 h下C2C12炎症反应最轻,且CCK-8显示细胞活性无明显改变。④机制:与模型组比较,1.25 mg/mL消炎止痛膏显著抑制LPS诱导的C2C12肌管细胞IL-1β(P=0.006)和MDA水平(P=0.002),提高SOD水平(P=0.0001);与双氯芬酸钠组比较,1.25 mg/mL消炎止痛膏抑制LPS诱导的C2C12肌管细胞IL-1β水平无显著性差异(P=0.188),但提高SOD(P=0.0001)和抑制MDA水平(P=0.014)有显著性差异。结论消炎止痛膏成分可降低LPS诱导的C2C12肌管炎症模型IL-1β、IL-6和MDA水平,提高SOD水平,可能与减轻组织炎症反应、降低机体氧化应激损害有关。

基于C2C12细胞的2,7-二溴咔唑肌发育毒性效应

肌肉有执行机体运动和能量代谢的重要作用。据报道二噁英暴露可严重影响肌肉发育。但目前与多氯代二苯并呋喃(polychlorinated dibenzofurans,PCDFs)结构相似的卤代咔唑(polyhalogenated carbazoles,PHCZs)的肌肉发育毒性尚不明确。本研究旨在探究2,7-二溴咔唑(2,7-dibromo-9H-carbazole,27-BCZ)的肌肉发育毒性效应。应用C2C12细胞成肌分化模型,在细胞水平上通过苏木素-伊红染色法检测融合指数和单条肌管内细胞核数2个指标评价细胞形态的变化,在分子水平上通过qRT-PCR来测定肌细胞分化调节分子和分化标志物的基因表达,探究27-BCZ对肌发育的影响及其分子机制。细胞水平实验结果显示,与对照组相比,27-BCZ 10^(-7) mol·L^(-1)暴露3 d后,肌管数量减少、形态变细变短,且分布杂乱;单条肌管内细胞核数减少、参与肌管融合的细胞核比例(融合指数)降低;27-BCZ 10^(-9)~10^(-7) mol·L^(-1)暴露6 d后,虽然单条肌管内细胞核数没有显著变化,但融合指数显著降低。分子水平实验结果显示,27-BCZ 10^(-7) mol·L^(-1)在分化末期对肌纤维结构蛋白肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MyHC)的2个编码基因Myh3和Myh4的表达具有显著抑制作用。另外,27-BCZ还影响肌生成调节因子家族(myogenic regulatory factors,MRFs)基因的表达,包括显著抑制分化早期调节因子MyoD和末期调节因子Mrf4的mRNA表达,显著促进Myogenin mRNA表达。此外,27-BCZ暴露能显著促进芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AhR)信号通路下游基因cyp1a1和cyp1b1的mRNA表达,提示27-BCZ在肌分化模型中具有类二噁英活性。总结上述结果,我们发现,在肌生成过程中,27-BCZ表现出与二噁英类似的AhR活性和肌发育干扰效应,为27-BCZ肌肉发育相关健康效应和AhR相关毒理机制研究提供了基础数据。

Brd2通过Wnt/β-catenin信号通路调控小鼠C2C12成肌细胞的分化

目的 探究溴结构域蛋白2(bromodomain containing 2,Brd2)对小鼠C2C12成肌细胞分化能力的影响及作用机制。方法 通过GEO数据库分析Brd2在肌营养不良患者和健康人骨骼肌组织中的表达水平。用含2%马血清的分化培养基体外诱导C2C12成肌细胞分化,利用Western blot检测分化过程中Brd2的表达。利用慢病毒介导的过表达和RNA干扰技术在C2C12成肌细胞中分别过表达和敲低Brd2,诱导后用细胞免疫荧光实验检测肌管形成情况,通过Western blot检测分化标志物蛋白表达水平的变化。通过转录组测序及相关实验探究Brd2在上述过程中发挥调控作用的分子机制。结果 Brd2在肌营养不良患者的骨骼肌中低表达;体外诱导C2C12成肌细胞分化,第2天时Brd2表达升高,第8天时表达降低;敲低Brd2可以抑制成肌细胞的分化,过表达Brd2则可以促进成肌细胞分化;Wnt/β-catenin信号通路的活性受到Brd2的调控。结论 Brd2通过Wnt/β-catenin信号通路调控成肌细胞的分化,初步提示Brd2可能有利于骨骼肌的再生。

巴戟天水提物与巴戟天多糖促进C2C12肌管分化作用机制

目的 探讨巴戟天水提物(MA)与巴戟天多糖(MP)调节小鼠骨骼肌细胞(C2C12)分化提高葡萄糖摄取的作用及机制。方法 将MA与MP作用于分化成熟的C2C12细胞,通过紫外分光光度法检测MA中MP的含量,通过Western印迹检测C2C12细胞分化调节因子的蛋白表达水平及线粒体中蛋白的表达水平。结果 MA中MP的含量为5.23%。MA与MP可提高C2C12肌管的线粒体蛋白含量,促进C2C12肌管中肌球蛋白重链(MyHC)、成肌分化抗原(MyoD)、肌细胞生成素(Myogenin)的蛋白表达及葡萄糖摄取能力。结论 MA与MP可通过调节线粒体功能促进C2C12肌管分化及加强葡萄糖利用。

芪骨胶囊含药血清对地塞米松诱导C2C12细胞萎缩的保护作用

目的观察芪骨胶囊含药血清对地塞米松诱导的C2C12肌管细胞萎缩的保护作用。方法制备芪骨胶囊含药血清;体外培养C2C12细胞,分为正常对照组、地塞米松组、10%空白血清组、10%芪骨胶囊含药血清组,给予相应药物处理48 h后,除正常对照组外再给予10μmol/L地塞米松继续培养24 h,CCK-8法检测各组细胞活力。用2%马血清诱导C2C12细胞分化6~7 d,按上述分组干预肌管细胞,测量各组肌管细胞直径,Western blot法检测MyHC、MuRF-1、Atrogin-1及PI3K/Akt信号通路相关蛋白表达。加入PI3K抑制剂LY294002,测量肌管细胞直径,检测MuRF-1、Atorgin-1、PI3K/Akt信号通路相关蛋白表达。结果与正常对照组比较,地塞米松组及空白血清组C2C12细胞活力降低(P<0.01),肌管细胞直径减少(P<0.01),MuRF-1、Atrogin-1蛋白表达升高(P<0.01),MyHC蛋白表达及PI3K、Akt、mTOR、FoxO3a磷酸化水平降低(P<0.01);与地塞米松组比较,芪骨胶囊含药血清组细胞活力升高(P<0.01),肌管细胞直径增加(P<0.01),MuRF-1、Atrogin-1蛋白表达降低(P<0.01),MyHC蛋白表达及PI3K、Akt、mTOR、FoxO3a的磷酸化水平升高(P<0.05,P<0.01)。芪骨胶囊含药血清联合LY294002干预后,芪骨胶囊含药血清的抗肌管萎缩效应消失(P<0.01),MuRF-1、Atorgin-1蛋白表达升高(P<0.01),而PI3K、Akt、mTOR、FoxO3a磷酸化水平降低(P<0.05,P<0.01)。结论芪骨胶囊含药血清能减轻地塞米松诱导的C2C12肌管细胞萎缩,其机制可能与激活PI3K/Akt信号通路相关。

辣木异硫氰酸酯改善C2C12肌管细胞胰岛素抵抗

目的:建立C2C12肌管细胞胰岛素抵抗(C2C12-IR)模型,探讨辣木异硫氰酸酯(MIC-1)对C2C12肌管细胞胰岛素抵抗的影响。方法:利用棕榈酸(PA)诱导C2C12肌管细胞,建立稳定的C2C12-IR模型,并用不同浓度MIC-1(0,2,4,8,16μmol/L)处理细胞16 h。采用MTT法检测C2C12-IR细胞存活率,并观察MIC-1对C2C12-IR细胞葡萄糖代谢的影响;检测细胞氧化损伤情况,包括一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH);采用Western blot检测磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路中相关蛋白表达变化情况。结果:确定了C2C12-IR模型最佳建模条件,即用0.5 mmol/L PA处理C2C12肌管细胞16 h;与C2C12-IR组相比,MIC-1呈剂量依赖性方式,显著增加了C2C12-IR细胞葡萄糖消耗量和糖原含量;MIC-1显著降低了C2C12-IR细胞中MDA和NO水平,显著增加了GSH水平;此外,MIC-1显著增加了丙酮酸脱氢酶激酶同工酶1(PDK1)、磷酸化AKT和葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达水平。结论:MIC-1通过抑制氧化应激改善胰岛素抵抗。

电刺激C2C12细胞构建运动损伤修复模型

电脉冲刺激(EPS)是研究收缩诱导运动性适应的主要工具,为探究电脉冲刺激对C2C12细胞蛋白表达和代谢的影响,并观察刺激后的指标恢复变化,试图建立骨骼肌C2C12细胞运动损伤修复模型。将C2C12细胞培养和分化为肌管后,根据电压强度不同分为4组:C组(对照组)、V1组(10V)、V2组(23V)、V4(40V),在相同频率20 ms、1 Hz条件下电刺激40 min,尝试诱发C2C12肌管细胞的收缩与损伤,按恢复时间点收集0h、2 h、4 h、8 h、24 h、48 h后的细胞培养液和细胞,分别检测肌酸激酶(CK)活力、乳酸脱氢酶(LDH)活性和丝裂原活化蛋白(P38)含量变化。结果显示,40 V组C2C12细胞经过电刺激后,P38含量极显著增加,CK活力极显著增加,LDH活性极显著增加,并随着恢复时间延长而逐步减少。故在40 V、40 min、20 ms、1 Hz的方案下,电刺激C2C12细胞可以构建骨骼肌运动损伤模型,且这种损伤在此后4~8 h内得以恢复。

绞股蓝皂苷对C2C12细胞成肌分化的影响

目的研究发现,绞股蓝皂苷不仅具有抗炎、抗衰老等多重作用,而且还能促进成骨细胞增殖分化,保护其氧化应激损伤;本研究拟探讨绞股蓝皂苷对C2C12细胞成肌分化的影响。方法完全培养基培养C2C12细胞,细胞增殖贴壁后用含有不同浓度绞股蓝皂苷的分化培养基诱导细胞分化,每个浓度均设置3个复孔;第5天观察细胞分化的形态、计算细胞的分化活力,Western blot检测相关成肌标志物MYF5和MyoD1的表达,免疫荧光检测MyoD1的表达,Image J软件计算肌管融合指数。结果诱导C2C12细胞分化的第5天可见细胞分化为典型的肌管形态,10 mg/L和5 mg/L的绞股蓝皂苷浓度干预下的MYF5和MyoD1的表达较为显著,且肌管融合指数更高,相较于对照组差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论绞股蓝皂苷可促进C2C12细胞的成肌分化,以10 mg/L和5 mg/L的浓度较好。

蜂王浆对小鼠成肌细胞C2C12增殖分化的影响

为探究蜂王浆对小鼠C2C12成肌细胞增殖和分化的影响,采用CCK-8测定细胞活力;qPCR法测定Cyclin D1和MyoD mRNA的表达;western blot测定MyoD蛋白的表达情况。结果发现0.5 mg/ml的蜂王浆能够显著提高C2C12细胞活力(P<0.01),1 mg/ml的蜂王浆显著促进了增殖基因Cyclin D1 mRNA的表达(P<0.01),1 mg/ml的蜂王浆处理显著增加了分化标志基因MyoD mRNA和蛋白表达(P<0.01)。结论:蜂王浆对C2C12细胞具有较好的促增殖和促分化作用。

电刺激C2C12细胞时活性氧生成的变化

目的:利用电刺激使C2C12细胞产生收缩运动,实时观察细胞内活性氧(ROS)生成的时相变化。方法:利用培养的C2C12细胞,电刺激使其产生收缩运动,测定细胞ROS生成速率、线粒体MDA含量、总SOD活性和胞浆内Na+,K+-ATPase活性。结果:(1)以45V、20ms5、Hz的强度刺激C2C12细胞,细胞内ROS生成迅速增加,在刺激60min时ROS的生成速率呈显著性升高(P<0.01),然后缓慢下降,继续刺激到120min时,ROS生成再次升高(P<0.01),随后迅速下降。(2)线粒体总SOD活性逐渐升高,至150min和180min时都与对照组相比有显著性差异(P<0.05);MDA量在90min时略有升高,随后下降,但无显著性差异。(3)电刺激C2C12细胞引起胞浆内Na+,K+-ATPase活性升高,刺激至180min时与刺激90min时相比酶活性显著下降(P<0.05)。结论:利用电刺激C2C12细胞模型,可实时测定收缩细胞的ROS生成速率变化,为运动性ROS产生的机理提供了直接证据。

蒲黄总黄酮抑制棕榈酸培养下C2C12骨骼肌细胞白细胞介素6的表达

目的:观察蒲黄总黄酮(Pollen Typhae total flavones,PTF)对棕榈酸培养下C2C12骨骼肌细胞白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)表达的影响,探讨PTF改善骨骼肌胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)的可能机制。方法:0.25mmol/L棕榈酸培养建立骨骼肌细胞IR模型。根据处理方法不同,设对照组、模型组、核转录因子κB(nuclear factor-kappaB,NF-κB)抑制剂PDTC组、罗格列酮(rosiglitazone,ROS)组、ROS+PDTC组、PTF组和PTF+PDTC抑制剂组。处理16h后,3H-脱氧葡萄糖摄入法观察细胞对葡萄糖的转运率,实时定量多聚酶联反应检测IL-6mRNA的表达,酶联免疫吸附测定法检测细胞培养上清中IL-6蛋白水平。结果:0.25mmol/L棕榈酸培养16h,C2C12细胞葡萄糖摄取率下降30.43%,IR模型建立;PTF可使IR模型细胞葡萄糖转运率增加32.39%,IL-6mRNA表达及细胞培养上清液中IL-6蛋白水平均显著下降,差异有统计学意义(P<0.05);加入PDTC后,细胞IL-6mRNA表达及细胞培养上清液中IL-6蛋白水平上升(P<0.05)。结论:PTF通过抑制NF-κB通路而抑制C2C12骨骼肌细胞IL-6mRNA表达及蛋白分泌,可能是其减轻骨骼肌炎症状态和改善IR的机制之一。

“神舟10号”空间飞行对骨骼肌C2C12成肌细胞可塑性的影响

目的研究空间飞行对骨骼肌C2C12成肌细胞增殖和分化可塑性的影响。方法利用"神舟10号"飞船(Shenzhou-10,SZ-10)舱内环境,开展空间细胞学实验,并在地面同步模拟空间舱环境进行实验。进行天基与地基实验细胞的同步活细胞影像监测和细胞固定,天基实验细胞返回后与地基细胞同步开展细胞影像与免疫细胞化学的对比分析。结果 1)活细胞影像监测提示,与地基培养细胞相比,天基细胞培养48 h单核细胞(增殖)减少,且96 h仅见地基培养细胞中出现多核肌管(分化)。2)免疫细胞化学分析表明,地基细胞48 h增殖标志蛋白Myo D表达显著增加,96 h有所下降,而天基培养细胞Myo D表达均显著减少;3)地基实验中48 h细胞开始融合分化,中间结蛋白Desmin阳性单核细胞数目明显增加,但在分化96 h后,Desmin阳性单核细胞数目减少,而3个核以上的肌管明显粗大且数目较多;而天基细胞48 h虽有Desmin阳性单核细胞,但比地基阳性细胞数目明显较少,分化96 h后肌管融合率(约30%)比地基96 h(约78%)显著减少。结论空间飞行期间骨骼肌成肌细胞增殖分化的可塑性显著降低,这可能参与了空间飞行中失重性肌萎缩的形成。