振动训练对大鼠骨骼肌质量和肌细胞机械生长因子mRNA表达的影响

目的:探讨不同振动训练模式对大鼠骨骼肌细胞机械生长因子(MGF)mRNA表达和肌肉质量的影响。方法:42只雄性SD大鼠,根据对其施加的不同振动频率(35Hz、25Hz和15Hz)和持续时间(15min和5min),分为7组:安静对照组、低频率短时间振动组、低频率长时间振动组、中频率短时间振动组、中频率长时间振动组、高频率短时间振动组和高频率长时间振动组。各组进行相应振频和时间的振动训练,实验持续8周。实验结束后取材,检测腓肠肌质量相关指标、CK活性和肌细胞MGF mRNA表达水平。结果:各组大鼠腓肠肌质量无显著性差异,中频长时间组和高频短时间组腓肠肌指数(肌肉/体重比值)均显著高于安静对照组(P<0.05)。中频长时间组肌纤维横截面积(CSA)和CK水平均显著高于安静对照组(P<0.05)。各训练组大鼠骨骼肌MGF mRNA表达均显著高于安静对照组,中频长时间组显著高于除高频短时间组之外的其它训练组(P<0.05)。结果提示,适宜的振动(中频率长时间)训练有助于增加腓肠肌相对质量、肌纤维横截面积和肌细胞内CK活性,增强肌细胞MGFmRNA表达。

机械生长因子对骨骼肌卫星细胞激活的影响及与其增殖的量效关系

目的:通过离体实验,观察机械生长因子(MGF)对于骨骼肌卫星细胞(SC)的激活作用及促进其增殖的量效关系,探讨MGF对SC在细胞水平的调节机制,为骨骼肌损伤的修复提供理论依据。方法:原代SC取自4周龄雄性SD大鼠双侧的腓肠肌与比目鱼肌。使用不同浓度的MGF干预第三代细胞后测定增殖效果。血清饥饿后通过MGF和DMEM干预骨骼肌卫星细胞,使用流式细胞仪检测其所处细胞周期,判断激活情况。结果:干预48h后,25ng/ml组、50ng/ml组A值显著高于对照组(P<0.01),100ng/ml组、200ng/ml组与对照组之间差异没有显著性(P>0.05);96h后25ng/ml组、50ng/ml组、100ng/ml组、200ng/ml组之间差异没有显著性(P>0.05)。25ng/mlMGF干预G0期的SC24h后MGF组低于对照组(P<0.01)。结论:MGF可以促进SC增殖;MGF可以激活4周龄SD大鼠的G期SC。

机械生长因子(MGF)与运动

机械生长因子MGF(Mechano Growth Factor)起源于胰岛素生长因子1(IGF-1),是IGF-1基因经过不同剪切而衍生的。MGF的表达主要受机械剌激和组织损伤的影响,且比肝型IGF-I具有潜在的增加肌肉质量的能力。为更好认识MGF在肌肉生长中的作用,对MGF的生物学作用,以及运动、激素对MGF的影响进行综述。

衰老性肌肉丢失与机械生长因子相关研究的进展

衰老性肌肉丢失是由衰老引起肌肉质量下降和肌肉力量减弱。在机械刺激和组织损伤的情况下,机械生长因子MGF出现表达,具有增加肌肉质量的能力,另外还可能受到生长激素的影响。衰老进程中,骨骼肌MGF表达下降,激活有限的卫星细胞,不能完全修复受损细胞。而运动影响衰老骨骼肌MGF表达,进而减缓衰老性肌肉丢失的发生。

骨骼肌损伤后修复过程中机械生长因子作用研究

目的:通过观察小鼠骨骼肌损伤后修复过程中机械生长因子(MGF)、M-cad基因表达,探讨MGF在伤后修复过程中所起作用;方法:健康雄性C57BL/6小鼠49只,按体重随机分为7组。其中1组不做任何处理作为对照组(C组),另6组均于同一天损伤,即损伤组(injury,1组)。小鼠腓肠肌钝挫伤后不同时期处死取材,对MGF、M-cad基因表达水平做实时定量RT-PCR分析;结果:骨骼肌损伤后1天MGF表达水平即显著升高(P<0.01),第4、第7天持续升高,第7天达峰值,第11天仍显著高于对照组。非损伤腿中MGF表达无显著变化。M-cad在非损伤腿中的表达与损伤腿相似,均在第7天表达达峰值(P<0.01);结论:MGF可能是激活肌卫星细胞的因子之一,但非惟一因子。MGF也可能与多肽合成有关。

外源性机械生长因子对大鼠骨骼肌卫星细胞生物学特性的影响

目的:研究机械生长因子(MGF)促离体培养的骨骼肌卫星细胞增殖的最佳浓度,并观察该浓度对细胞生长曲线、总蛋白及凋亡情况的影响。方法:选用雄性SD大鼠1只,无菌条件下取后肢肌肉,采用改进的两步酶消化法结合差速贴壁技术,分离及纯化骨骼肌卫星细胞。取第3代骨骼肌卫星细胞,分别采用终浓度为15、25、50、100、200 ng/ml的MGF进行干预,作为实验组;另以单纯加入100μl生长培养基作为对照组,以加入100μl DMEM作为阴性对照组。同步化后,于培养24 h后加入CCK-8溶液。采用CCK-8比色法检测不同浓度MGF下细胞的增殖情况并筛选出最佳浓度后,绘制生长曲线,同时运用BCA法及Hoechst 33342、PI双染法测定最佳增殖浓度的MGF对卫星细胞蛋白合成及细胞凋亡的影响。免疫细胞化学法鉴定骨骼肌卫星细胞。结果:①终浓度为15、25、50、100 ng/ml的MGF均有促进骨骼肌卫星细胞增殖的作用(P<0.01),其中25 ng/ml MGF促增殖作用最佳。②与对照组相比,MGF组细胞生长曲线左移,倍增时间、平台期均缩短。③与对照组相比,25 ng/ml MGF作用48 h即对骨骼肌卫星细胞有明显的增殖效果(P<0.05);与对照组相比,25 ng/ml MGF作用骨骼肌卫星细胞48 h和72 h时,其总蛋白含量显著增加(P<0.05);与对照组相比,25 ng/ml MGF作用72h、96h,骨骼肌卫星细胞的平均凋亡指数显著减小(P<0.05)。结论:①机械生长因子可促进体外培养的大鼠骨骼肌卫星细胞增殖,最佳浓度为25 ng/ml;②25 ng/ml MGF可以使骨骼肌卫星细胞提前进入平台期,缩短生长周期;③25 ng/ml MGF可以抑制骨骼肌卫星细胞的凋亡。

机械生长因子实时荧光定量RT-PCR检测方法研究

目的:建立机械生长因子(MGF)基因表达的实时荧光定量RT-PCR方法。方法:应用实时定量RT-PCR法检测腓肠肌中MGF基因表达。结果及结论:荧光定量RT-PCR法能绝时定量MGF兴奋剂基因表达水平,相关系数大于0.99。

机械生长因子对骨骼肌卫星细胞增殖及MGF mRNA表达的影响

目的骨骼肌卫星细胞是肌源性干细胞,该细胞的增殖受一系列生长因子的影响。而机械生长因子(mechano growth factor,MGF)是近年来发现的一种对力学信号敏感的自分泌局部生长因子,可以激活肌卫星细胞的增殖。本研究采用不同浓度的MGF干预体外培养的骨骼肌卫星细胞,探讨促进卫星细胞增殖的适宜浓度。方法用Ⅱ型胶原酶和胰蛋白酶两步酶消化法分离骨骼肌卫星细胞,待细胞同步化后,分别应用不同浓度的MGF(0ng/ml、25ng/ml、50ng/ml、100ng/ml和150ng/ml)干预原代培养的骨骼肌卫星细胞96小时,采用RT-PCR技术检测肌卫星细胞MGF mRNA的表达,用CCK-8检测卫星细胞的增殖情况,并检测细胞总蛋白含量。结果与0ng/ml MGF组相比,25ng/ml和50ng/ml组OD值在各时间点均显著性增加,其中25ng/ml组在24h至96h内OD值具有高度显著性(P<0.01),50ng/ml组在24h至72h内也有高度显著性的增加(P<0.01);25ng/ml和50ng/ml组MGF mRNA的表达量均显著高于对照组(P<0.05),其它组的表达与对照组无显著性差异。总蛋白含量也显示,与0ng/ml MGF组相比,25ng/ml和50ng/ml组均有显著性升高(P<0.05)。结论适宜浓度的MGF具有促进肌卫星细胞增殖的作用,其中浓度为25ng/ml和50ng/ml时具有较强的促增殖作用,但有一定的时间差异。

机械生长因子对骨骼肌卫星细胞的调控

背景:机械生长因子作为胰岛素样生长因子1的一个亚型,有促进肌卫星细胞增殖,抑制分化的功能,因此利用外源性机械生长因子类物质对卫星细胞进行干预,并对其调控的分子机制进行研究,可以为骨骼肌疾病的临床治疗及组织工程学的研究提供新的思路。目的:综合分析机械生长因子对骨骼肌卫星细胞的调控及其治疗作用。方法:采用计算机检索中国期刊全文数据库及PubMed数据库1995/2009相关文献,中文检索词为"机械生长因子,骨骼肌卫星细胞";英文检索词为"MGF"。纳入标准:具有原创性的研究论文,其研究目的或方法具有代表性。排除标准:重复性研究及与课题相关性较弱的文献。结果与结论:机械生长因子有激活肌卫星细胞,促进细胞增殖,抑制肌管融合及促进卫星细胞迁移的功能。机械生长因子对骨骼肌损伤修复、神经损伤修复及心肌梗死治疗等方面有积极的临床意义。外源性机械生长因子类物质对肌组织修复、再生方面的作用,有可能为运动损伤的康复治疗开辟新的途径,并且对细胞移植具有一定的临床意义。

机械生长因子E肽在产后压力性尿失禁模型大鼠中的作用

目的通过尿道横纹括约肌及肛提肌局部注射机械生长因子E肽(MGF-Ct24E),观察其在产后压力性尿失禁(PPSUI)模型大鼠中的作用。方法 116只雌性未孕SD大鼠,随机选取16只作为正常对照组,不做处理;剩余100只模拟妊娠分娩难产产伤建立PPSUI模型大鼠。将建模成功的64只PPSUI模型大鼠随机分为4组:生理盐水对照组,尿道中段及肛提肌注射无菌0.9%氯化钠注射液各10μl;实验1组,尿道中段及肛提肌各注射MGF-Ct24E 10μl,浓度0.1μg/μl;实验2组,尿道中段注射MGF-Ct24E,剂量浓度同上,肛提肌中注射无菌0.9%氯化钠注射液10μl;实验3组,尿道中段注射无菌生理盐水,肛提肌注射MGF-Ct24E,剂量浓度同上,各组16只。分别于注射后7、14 d(8只/次)行尿动力学检测各组最大膀胱容量(MBC)和漏尿点压力(LPP),随后处死大鼠,提取各组尿道中段及肛提肌行苏木精-伊红(HE)染色,观察各组尿道横纹括约肌和肛提肌组织的形态学变化。结果注射治疗后7 d LPP及MBC比较:各实验组与0.9%氯化钠注射液对照组之间差异无统计学意义,各组均低于正常对照组(P<0.01)。注射治疗后14 d LPP及MBC比较:实验1组高于实验2组、3组及0.9%氯化钠注射液对照组(P<0.01),低于正常对照组,差异无统计学意义;实验2组、3组较0.9%氯化钠注射液对照组高(P<0.01),实验2组较实验3组高,差异无统计学意义。PPSUI大鼠尿道横纹括约肌及肛提肌损伤后肌组织出现断裂、萎缩、结构紊乱、含量减少,随着时间点延长,出现逐渐修复现象,有部分纤维瘢痕形成。结论肛提肌及尿道括约肌局部注射MGF-Ct24E能提高PPSUI大鼠LPP和MBC、能促进组织损伤后修复,对PPSUI大鼠可能有治疗作用,括约肌联合肛提肌注射治疗可能较单一注射治疗PPSUI大鼠效果更好。

机械生长因子促骨骼肌卫星细胞增殖作用途径的初步研究

目的:研究机械生长因子促进骨骼肌卫星细胞增殖的量效关系及可能的作用途径。方法:选用4周龄雄性SD大鼠1只,无菌条件下取后肢肌肉,采用改进的两步酶消化法结合差速贴壁技术,分离及纯化骨骼肌卫星细胞。免疫细胞化学法鉴定骨骼肌卫星细胞。取第3代骨骼肌卫星细胞,随机分为对照组、DMEM对照组、MGF组(M组)、LY+MGF组(LM组)、PD+MGF组(PM组)和LY+PD+MGF组(LPM组),同步化后,相应组细胞换用含有PI3K特异性抑制剂LY294002(30μM)及MEK特异性抑制剂PD98059(50μM)的生长培养基预阻断12 h后,再用含有MGF(25 ng/ml)的生长培养基继续培养24 h后,用CCK-8比色法、BCA比色法观察不同抑制剂干预下SC的增殖及总蛋白含量。结果:1、PM组和LPM组OD值均显著低于M组(P<0.01),而LM组OD值与M组无显著差异。2、LM组、PM组、LPM组SC总蛋白含量均显著低于M组。结论:MEK/Erk途径在MGF对卫星细胞促增殖方面有较重要作用。

雌性大鼠尿道括约肌损伤修复过程中机械生长因子mRNA表达的改变

目的:观察雌性未育Wistar大鼠尿道括约肌损伤后修复过程中局部内源性机械生长因子(MGF)mRNA的表达情况,进一步探讨MGF是否参与尿道括约肌损伤后肌细胞再生修复过程。方法:雌性未育Wistar大鼠60只随机分为2组,一组模拟产伤制备尿道括约肌损伤模型作为实验组,共30只,分别于损伤后的第1,4,7,10,14天各处死6只,取出尿道;另一组30只为尿道未损伤组作为空白对照组,在与实验组相同时间点处死,取出尿道。行内参法的相对定量荧光聚合酶链反应(PCR)检测局部MGF表达情况。结果:空白对照组大鼠局部内源性MGF mRNA只有极少量的表达,实验组在损伤后第1天表达量即显著增加,后逐渐升高,到第7天达高峰,之后逐渐下降,但在第14天表达量仍高于正常组(P<0.05)。结论:雌性大鼠尿道括约肌损伤修复过程中局部MGF mRNA表达量增加,且损伤时间不同表达量有所变化,提示MGF可能参与了尿道括约肌的损伤修复。

机械生长因子在骨骼肌活动中的作用

机械生长因子是一种骨骼肌自分泌/旁分泌的生长因子,来自于胰岛素样生长因子-I基因的选择性剪接表达,只有当肌肉组织承受了过载的机械负荷后,才检测到其表达。机械生长因子的表达是骨骼肌收缩活动的结果,而其表达又进一步调节骨骼肌在结构和功能上对收缩活动的适应。综述了机械生长因子的表达特征、生理功能及在肌肉肥大和损伤修复中的可能机制。

机械生长因子研究进展

胰岛素样生长因子（IGF）最初被认为是一种由肝脏分泌的促生长因子，介导生长激素（GH）的作用，调节和诱导组织生长和发育。然而，后来人们发现IGF除了能在肝脏产生外，其他组织如肌肉也能通过自分泌或旁分泌的形式产生，并且在许多方面独立于GH而发挥作用。现在普遍认为IGF能产生几种具有不同功能和不同受体的剪接异构体。这些异构体中一种与肝脏产生的系统型IGF—IEa相同，另一种其mRNA仅在肌肉受到机械刺激后才可检测到，故称为“机械生长因子”（mechano growth factor，MGF）。

机械生长因子对压力性尿失禁患者肛提肌修复作用的研究

目的:通过检测女性压力性尿失禁(SUI)患者及直肠癌根治术患者肛提肌成肌细胞的存活率及层黏连蛋白(Laminin)、肌营养不良蛋白(Dystrophin)的表达情况,初步探索机械生长因子(MGF)对SUI患者的治疗作用。方法:原代分离女性SUI患者及直肠癌根治术患者的肛提肌成肌细胞,采用肌动蛋白免疫荧光方法对肛提肌成肌细胞进行鉴定,四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测不同浓度MGF(0ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、150ng/mL)在不同作用时间(24h、48h、72h)下肛提肌成肌细胞的存活率,于成肌细胞孵育72h后,采用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)法测定上述两种蛋白的含量。结果:不同浓度MGF促进肛提肌成肌细胞增殖的效果不同(F浓度=65.055,P浓度=0.000);不同MGF作用时间促进肛提肌成肌细胞增殖的效果不同(F时间=24.586,P时间=0.000);MGF浓度和MGF作用时间两因素间存在交互作用(F时间×浓度=3.222,P时间×浓度=0.008),当MGF浓度为150ng/mL和MGF作用时间为72h时,肛提肌成肌细胞存活率最高。与对照组(直肠癌根治术患者的肛提肌成肌细胞)比较,SUI组(0ng/mL)肛提肌成肌细胞Laminin、DystrophinmRNA的表达量降低(P<0.05);与SUI组(0ng/mL)比较,MGF组(150ng/mL)肛提肌成肌细胞Laminin、DystrophinmRNA的表达量增加(P<0.05)。结论:MGF浓度和MGF作用时间两因素可交互作用,促进体外培养的SUI患者的肛提肌成肌细胞增殖。SUI患者肛提肌成肌细胞Laminin、Dystrophin的表达降低,MGF可促进SUI患者肛提肌成肌细胞Laminin、Dystrophin的表达。

机械生长因子E肽的功能及研究展望

机械生长因子(MGF)E肽是胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)基因剪接后的一段长40个氨基酸残基的延伸肽,其编码基因由IGF-Ⅰ基因的外显子5、6及部分外显子4组成。近年来的实验证明,MGFE肽能独立发挥促进肌肉肥大、修复肌肉损伤、保护神经元、提高心脏功能等多种重要的生理作用,有望对肌肉萎缩、肌营养不良、神经退行性疾病及大脑局部缺血等相关病症的新型药物开发产生重大推动,引起了国内外学者的广泛关注。

肝细胞生长因子和机械生长因子对肛提肌成肌细胞增殖最佳作用浓度的研究

目的筛选肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)和机械生长因子(mechano growth factor,MGF)促进妊娠期压力性尿失禁(stress urinary incontinence,SUI)患者肛提肌成肌细胞增殖的最佳浓度,并检测最佳作用浓度下成肌细胞骨架蛋白Laminin、Dystrophin的表达,初步探索HGF、MGF对SUI患者治疗作用的分子生物学机制。方法以妊娠期SUI患者第3代肛提肌成肌细胞为研究对象,HGF、MGF分别设8个浓度组:50、100、150、200、400、600、800、1000 ng/mL,以SUI组(0 ng/mL)为空白对照,各组分别干预72 h后用四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法测定细胞存活率,筛选出最佳作用浓度,并用反转录聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测肛提肌成肌细胞Laminin、Dystrophin的表达。结果与SUI组相比,HGF组、MGF组肛提肌成肌细胞存活率均增加,差异比较有统计学意义(P<0.05);与其他浓度相比,当HGF、MGF浓度为150 ng/mL时,肛提肌成肌细胞存活率最高,差异比较有统计学意义(P<0.05);与正常对照组相比,SUI组肛提肌成肌细胞Laminin、Dystrophin mRNA相对表达量降低,差异比较有统计学意义(P<0.05);与SUI组相比,HGF组(150 ng/mL)、MGF组(150 ng/mL)肛提肌成肌细胞Laminin、Dystrophin mRNA相对表达量增加,差异比较有统计学意义(P<0.05)。结论HGF、MGF可促进体外培养的人肛提肌成肌细胞增殖,并且最佳作用浓度均为150 ng/mL;SUI患者存在肛提肌成肌细胞Laminin、Dystrophin mRNA相对表达量的降低;浓度为150 ng/mL HGF、MGF可促进肛提肌成肌细胞Laminin、Dystrophin的表达。

机械生长因子的结构与调节

机械生长因子(mechanogrowthfactor,MGF)起源于胰岛素生长因子Ⅰ(insulinlikegrowthfactorⅠ,IGFⅠ),与肝型IGFⅠ基因有着不同的3′端序列。MGF的表达主要受机械剌激和局部组织损伤的影响,且比肝型IGFⅠ具有增加肌肉质量的能力;机械刺激后幼年骨骼肌MGF表达先于其它IGFⅠ异构体,且MGFmRNA水平与年龄及生长激素有密切关系。

外源性机械生长因子E肽对雌性大鼠尿道损伤修复过程中内源性机械生长因子表达的影响

目的研究局部使用外源性MGF-Ct24 E对雌性大鼠尿道损伤修复过程中内源性机械生长因子(MGF)基因表达的影响。方法将90只雌性未育Wistar大鼠随机分为3组,空白组(无损伤未注药)、对照组(损伤后注射生理盐水)、实验组(损伤后注射MGF-Ct24 E),通过模拟产伤制作尿道损伤模型,损伤后分别于尿道中段局部注射生理盐水、MGF-Ct24E,三组均于第1、4、7、10、14日(6只/日/组)截取中段尿道行SYBR Green RT-PCR半定量分析其内源性MGF mRNA基因的表达。结果空白组大鼠损伤后不同时间MGF mRNA表达差异无统计学意义(P>0.05);对照组MGFmRNA基因在第4、7、10日的表达量与空白组相比差异有统计学意义(P<0.05);与对照组相比,实验组MGF mRNA表达量在损伤后第1、4、7、10日明显增高(P<0.05);对照组MGF mRNA表达在损伤后第7日达到最高,实验组表达量在损伤后第4日达峰,实验组第14日MGF mRNA表达量较对照组略有增高,但差异无统计学意义。结论局部使用MGF-Ct24E可促进尿道损伤后内源性MGF mRNA表达并使其高峰提前。

机械生长因子对骨髓间充质干细胞迁移作用的影响及相关机制研究

目的 探讨机械生长因子（MGF）调控骨髓间充质干细胞（MSCs）迁移作用机制。 方法 分离Sprauge-Dawley（SD）大鼠的MSCs，外源性给予不同浓度（0，1，10，25，50 μM）MGF干预，采用Western Blot方法检测细胞骨架相关蛋白RhoA及其下游p-MYPT和粘附斑激酶相关蛋白p-FAK、t-FAK表达，探讨MGF对MSCs细胞骨架张力和粘附斑的调节作用；然后通过肉毒素C3抑制RhoA活性，采用Western Blot方法检测p-MYPT、p-FAK及FAK蛋白表达，采用Transwell跨膜小室实验检测细胞迁移能力，采用免疫荧光检测MSCs细胞骨架及粘附斑形成情况。 结果 MGF可明显促进MSCs RhoA激酶激活及其下游p-MYPT表达，且该效应具有浓度依赖性，以MGF浓度为50 μM时RhoA及p-MYPT表达尤为显著；p-FAK/t-FAK结果提示MGF可激活粘附斑激酶FAK，促进粘附斑形成；使用肉毒素C3抑制RhoA活性后发现FAK激活受到明显抑制；Transwell实验结果提示MGF可促进MSCs迁移，而经肉毒素C3干预后能明显抑制MSCs迁移；免疫荧光染色结果提示MGF可促进MSCs细胞骨架重排及粘附斑形成，而经肉毒素C3干预后可见细胞骨架破坏及粘附斑形成明显减少。 结论 MGF通过控制RhoA-FAK信号轴介导细胞骨架及粘附斑形成，从而调控MSCs迁移。