肌卫星细胞功能异常在慢性肾脏病骨骼肌消耗中的机制

目的:骨骼肌消耗是慢性肾脏病(CKD)的主要特征,肌卫星细胞(muscle satellite cells,MSC)是具有自我增殖和更新能力的成肌干细胞,MSC功能异常可引起肌肉萎缩。本研究探讨MSC在CKD小鼠骨骼肌消耗中的作用机制。方法:采用5/6肾切除制作小鼠CKD模型,以假手术组为对照组。以免疫组化标记胫骨前肌层粘连蛋白(laminin),测量肌纤维横截面积,并计算面积百分位图;RT-PCR检测腓肠肌Pax-7、MyoD、Myf-5、Myogenin及myostatin mRNA表达水平;分离并原代培养骨骼肌MSC,原位免疫组化检测Pax-7和MyoD表达,检测分化后新形成的肌纤维胚胎型肌球蛋白重链(eMyHC)。结果:造模一个月后,CKD小鼠体重和骨骼肌重量明显下降,形态学表现为胫骨前肌明显变细,肌纤维横截面积减少,面积百分位图明显左移;肌肉组织的Pax-7、MyoD、Myf-5和Myogenin mRNA表达水平均有不同程度下降,myostatin mRNA表达则明显上调;原代培养的MSC中,CKD组的Pax-7和MyoD阳性细胞数目明显低于对照组,分化后新形成的eMyHC阳性肌纤维数目也明显降低。结论:CKD可引起显著的骨骼肌萎缩,使MSC增殖和分化功能下降,myostatin水平升高可能是抑制肌卫星细胞功能的重要原因。

失神经萎缩肌组织中卫星细胞池的耗竭与Pax7的相关性研究

目的探讨长期失神经骨骼肌在反复增殖分化过程中,肌卫星细胞池耗竭可能的信号通路。方法选用2月龄SD雄性大鼠9只,体重180～200g。以大鼠右侧为实验侧,制备腓肠肌失神经支配模型;左侧为对照侧,分离显示坐骨神经后缝合肌肉皮肤。观察大鼠一般情况,于术后3、7、21d各取3只大鼠,切取两侧腓肠肌进行大体观察后,行Pax7和MyoD免疫荧光染色观察及mRNA表达检测。结果9只大鼠术后均存活。实验侧后肢僵直,活动受限;对照侧肢体活动自如。术后各时间点实验侧腓肠肌均出现不同程度萎缩;对照侧腓肠肌较饱满有光泽。荧光染色观察显示,随失神经时间延长,实验侧MyoD阳性细胞数逐渐增多,21d达高峰,与对照侧比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。实验侧Pax7阳性细胞逐渐降低,3、7d与对照侧比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。实验侧MyoDmRNA表达逐渐升高,21d达高峰,各时间点实验侧均显著高于对照侧(P<0.05);实验侧Pax7mRNA表达逐渐降低,仅出现于3、7d,与对照侧比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论长期失神经肌萎缩引发的Pax7短暂上调提示卫星细胞池耗竭的原因之一在于细胞难以返回静止状态。

电针血清对多裂肌卫星细胞增殖及Pax-7、成肌分化抗原、磷酸化蛋白激酶B表达的影响

目的:观察电针血清对大鼠多裂肌卫星细胞增殖及Pax-7、成肌分化抗原(MyoD)、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)蛋白表达的影响,从血清学角度探讨电针促进多裂肌损伤修复的部分作用机制。方法:SD大鼠随机分为正常组、模型组、电针委中组、电针肾俞组,每组各8只,采用0.5%布比卡因肌肉注射复制多裂肌损伤模型,各电针组分别选取"委中"穴、"肾俞"穴进行电针治疗,每日1次,每次20min,4d后收集血清。原代培养大鼠腰多裂肌卫星细胞并进行鉴定,随机分为正常血清组、模型血清组、电针委中血清组、电针委中血清+LY 294002组、电针肾俞血清组、电针肾俞血清+LY 294002组,分别以各组血清培养24h,CCK-8、EdU法观察肌卫星细胞的增殖,Western blot法检测肌卫星细胞Pax-7、MyoD、p-Akt蛋白表达。结果:与正常血清组相比,模型血清组多裂肌卫星细胞增殖速度明显加快(P<0.01),两电针血清组又高于模型血清组(P<0.01)。与正常血清组相比,模型血清组MyoD、p-Akt表达明显升高(P<0.05),两电针血清组高于模型血清组(P<0.05,P<0.01)。与电针血清组相比,加LY 294002后,细胞增殖速度及MyoD、p-Akt表达均显著下降(P<0.01,P<0.05)。各组之间Pax-7蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论:电针"委中"血清和电针"肾俞"血清均可通过磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B通路促进肌卫星细胞的增殖,且有促进成肌分化的趋势。