耐力训练对大鼠骨骼肌比较基因组学鉴定蛋白-58,脂滴包被蛋白基因表达的影响

目的:研究不同强度耐力训练对大鼠骨骼肌比较基因组学鉴定蛋白-58(CGI-58)基因和脂滴包被蛋白(perilipin)基因的表达,分析其变化规律,为运动时维持机体能量的动态平衡和代谢健康提供理论依据。方法:选用SD雄性大鼠48只,随机分为4组,每组12只,即安静对照组(N组);低强度耐力组(L组);中等强度耐力组(M组);大强度耐力组(H组)。运动负荷采用Bedford设定的大鼠运动强度等级,大鼠在跑台上进行不同坡度的递增负荷耐力训练;5周耐力训练结束后,宰杀大鼠。通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)测定腓肠肌、比目鱼肌CGI-58基因和perilipin基因表达。结果:在腓肠肌组织中,CGI-58基因的表达随着运动强度的增加出现上升的趋势,其中在H组CGI-58表达达到最大并且高于U组(P<0.01),其次是M组和L组。在比目鱼肌组织中,各组大鼠CGI-58基因的表达为:L组、M组和H组的表达都高于N组,其中在M组时表达最强并且高于U组和H组(P<0.05)。在相同训练方式下,H组腓肠肌CGI-58 mRNA表达高于比目鱼肌(P<0.01)。在腓肠肌组织中,perilipin基因的表达随着运动强度的增加出现上升的趋势,在H组表达达到最大并且高于U组和L组(P<0.01),其次是M组。在比目鱼肌组织中,L组、M组和H组的perilipin基因表达都高于N组,在M组和H组均高于N组(P<0.05)。腓肠肌和比目鱼肌在相同训练方式下,两种肌肉perilipin mRNA表达差异也不明显(P>0.05)。结论:5周不同强度的耐力训练可以诱发大鼠骨骼肌CGI-58基因和perilipin基因发生差异表达,表明CGI-58基因和perilipin基因在不同强度的耐力训练下参与了不同程度的脂肪水解调控。

CGI-58基因条件敲除对小鼠中枢神经系统功能的影响

目的:探讨comparative gene identification-58(CGI-58)基因失功能对小鼠中枢神经系统功能的影响。方法:选择中枢神经系统星形胶质细胞中特异性敲除CGI-58的小鼠(CGI-58KO)为研究对象,通过Morris水迷宫、Y-迷宫、转杆实验、尾部及足底的痛觉测试,比较其与野生型小鼠在运动协调性、空间学习记忆及感觉能力等方面的差别。建立小鼠脊髓损伤模型,在损伤后不同时间点,采用小鼠后肢运动功能评分(basso mouse scale for locomotion,BMS)和痛觉测试检测,比较CGI-58KO小鼠与CGI-58野生型小鼠在神经运动功能与感觉功能恢复情况的差别。结果:与野生型小鼠相比,CGI-58KO小鼠在Y-迷宫中找到安全区的用时较长,在转杆实验中停留在转杆上的时间较短,对痛觉的反应时间较长,在Morris水迷宫中找到安全平台用的时间和游泳的距离都较长;在脊髓损伤后,与野生型小鼠相比,CGI-58KO小鼠的后肢运动功能BMS评分较低,对痛觉的反应时间较长。结论:在小鼠神经系统胶质细胞中CGI-58基因的失功能显著影响了小鼠运动、学习记忆、空间认知和感觉能力,推测该基因在小鼠神经系统功能中具有重要的作用。

CGI-58在动物脂类代谢中的作用

细胞中脂滴(Lipid droplets,LDs)表面存在多个调控脂肪储存和分解的蛋白,这些蛋白对机体的脂肪代谢起着很重要的调控作用。CGI-58(Comparative gene identification-58)分布在LDs表面,属于α/β水解酶折叠家族,是脂肪甘油三酯脂肪酶(Adipose triglyceride lipase,ATGL)和依赖酰基辅酶A溶血磷脂酸酰基转移酶(Lyso-phosphatidic acid acyltransferase,LPAAT)的激活剂。在脂肪分解过程中,CGI-58结合PAT蛋白家族成员之一的脂滴包被蛋白(Perlipin)和ATGL,促进脂肪分解,同时CGI-58对ATGL的激活功能受脂滴包被蛋白家族成员间蛋白质与蛋白质相互作用的影响。文章结合国内外研究热点,针对CGI-58在动物脂类代谢中的作用进行了综述。