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六周有氧运动改善动脉粥样硬化小鼠骨骼肌氧化损伤和促进肌肉因子生成
1
作者
王杨文洁
LAVIER Jessica
+3 位作者
花卫成
王瑞琪
MILLET Gregoire P
张缨
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期857-869,共13页
动脉粥样硬化累及外周动脉能引起骨骼肌病变,其中氧化损伤是骨骼肌病变的重要表现,并且动脉粥样硬化也会减少有益肌肉因子的生成分泌。肌肉因子鸢尾素(irisin)、肌肉素(musclin)和BAIBA被认为参与改善动脉粥样硬化。然而,目前尚不明确...
动脉粥样硬化累及外周动脉能引起骨骼肌病变,其中氧化损伤是骨骼肌病变的重要表现,并且动脉粥样硬化也会减少有益肌肉因子的生成分泌。肌肉因子鸢尾素(irisin)、肌肉素(musclin)和BAIBA被认为参与改善动脉粥样硬化。然而,目前尚不明确动脉粥样硬化诱导骨骼肌病变的分子机制,以及有氧运动训练对其骨骼肌氧化损伤和肌肉因子生成的影响。本研究采用高脂饮食(HFD)喂食载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠12周,以建立动脉粥样硬化模型,然后观察动脉粥样硬化小鼠骨骼肌中的氧化损伤、Nrf2抗氧化信号通路以及肌肉因子鸢尾素、musclin和BAIBA生成的变化,并通过6周有氧运动观察对动脉粥样硬化小鼠骨骼肌氧化损伤的改善作用,以及鸢尾素、肌肉素和BAIBA生成的影响。ApoE-/-小鼠在HFD喂养12周时,采用多普勒超声评估动脉粥样硬化病变,与标准饮食喂养的野生型(WT)小鼠相比,ApoE-/-小鼠主动脉内-中膜厚度(P<0.01)、峰值血流速度(P<0.05)和阻力指数(P<0.05)显著增加,血浆甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平明显增加,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平明显降低(P<0.01),小鼠发生动脉粥样硬化和高脂血症。动脉粥样硬化鼠继续HFD喂养6周,与WT小鼠相比,骨骼肌肌纤维MyHC-IIb(P<0.01)、MyHC-IIx(P<0.01)和MyHC-IIa(P<0.05)mRNA表达量均显著降低,骨骼肌4-HNE修饰蛋白质表达、蛋白质羰基含量和ROS水平显著增加(P<0.05),Nrf2(P<0.05)和p-Nrf2(P<0.01)及其下游抗氧化蛋白质CAT(P<0.01)、GPX1(P<0.05)和SOD1(P<0.01)表达显著降低,Gss mRNA表达量(P<0.05)、GSH含量(P<0.01)以及GSH/GSSG(P<0.05)均显著减少,GSSG含量(P<0.05)显著增加,血浆鸢尾素和肌肉素水平明显降低(P<0.05)。经6周有氧运动,动脉粥样硬化鼠血浆TG(P<0.05)、TC(P<0.01)和LDL-C(P<0.05)显著降低,骨骼肌中4-HNE修饰蛋白质表达和蛋白质羰基含量显著减少(P<0.05),p-Nrf2(P<0.01)、CAT(P<0.05)、GPX1(P<0.05)和NQO1(P<0.05)蛋白质表达明显增加,Gss(P<0.05)、Gsr(P<0.05)、Gclc(P<0.05)、Gclm(P<0.01)mRNA表达量以及GSH含量和GSH/GSSG(P<0.05)均明显增加,骨骼肌中鸢尾素前体Fndc5 mRNA表达量(P<0.05)、血浆鸢尾素(P<0.01)和肌肉素(P<0.05)水平、骨骼肌肌肉素含量(P<0.01),以及骨骼肌中BAIBA生成相关基因Acads(P<0.01)、Hadha(P<0.01)和Hadh(P<0.05)mRNA表达均显著增加。上述研究结果表明,动脉粥样硬化降低了小鼠骨骼肌的抗氧化水平,增加了其氧化应激,而经6周有氧运动激活了动脉粥样硬化鼠骨骼肌Nrf2信号通路,明显改善和减缓了骨骼肌的氧化损伤。此外,6周有氧运动也有效促进了动脉粥样硬化鼠骨骼肌中肌肉因子鸢尾素、BAIBA和肌肉素的生成。
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关键词
动脉粥样硬化
骨骼肌
氧化损伤
肌肉因子
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职称材料
题名
六周有氧运动改善动脉粥样硬化小鼠骨骼肌氧化损伤和促进肌肉因子生成
1
作者
王杨文洁
LAVIER Jessica
花卫成
王瑞琪
MILLET Gregoire P
张缨
机构
北京
体育
大学
运动与体质健康教育部重点实验室
瑞士洛桑大学体育科学系
北京
体育
大学
运动人体
科学
学院
出处
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期857-869,共13页
基金
中国高校基本科研业务费课题(No.2020ZJ007)资助。
文摘
动脉粥样硬化累及外周动脉能引起骨骼肌病变,其中氧化损伤是骨骼肌病变的重要表现,并且动脉粥样硬化也会减少有益肌肉因子的生成分泌。肌肉因子鸢尾素(irisin)、肌肉素(musclin)和BAIBA被认为参与改善动脉粥样硬化。然而,目前尚不明确动脉粥样硬化诱导骨骼肌病变的分子机制,以及有氧运动训练对其骨骼肌氧化损伤和肌肉因子生成的影响。本研究采用高脂饮食(HFD)喂食载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠12周,以建立动脉粥样硬化模型,然后观察动脉粥样硬化小鼠骨骼肌中的氧化损伤、Nrf2抗氧化信号通路以及肌肉因子鸢尾素、musclin和BAIBA生成的变化,并通过6周有氧运动观察对动脉粥样硬化小鼠骨骼肌氧化损伤的改善作用,以及鸢尾素、肌肉素和BAIBA生成的影响。ApoE-/-小鼠在HFD喂养12周时,采用多普勒超声评估动脉粥样硬化病变,与标准饮食喂养的野生型(WT)小鼠相比,ApoE-/-小鼠主动脉内-中膜厚度(P<0.01)、峰值血流速度(P<0.05)和阻力指数(P<0.05)显著增加,血浆甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平明显增加,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平明显降低(P<0.01),小鼠发生动脉粥样硬化和高脂血症。动脉粥样硬化鼠继续HFD喂养6周,与WT小鼠相比,骨骼肌肌纤维MyHC-IIb(P<0.01)、MyHC-IIx(P<0.01)和MyHC-IIa(P<0.05)mRNA表达量均显著降低,骨骼肌4-HNE修饰蛋白质表达、蛋白质羰基含量和ROS水平显著增加(P<0.05),Nrf2(P<0.05)和p-Nrf2(P<0.01)及其下游抗氧化蛋白质CAT(P<0.01)、GPX1(P<0.05)和SOD1(P<0.01)表达显著降低,Gss mRNA表达量(P<0.05)、GSH含量(P<0.01)以及GSH/GSSG(P<0.05)均显著减少,GSSG含量(P<0.05)显著增加,血浆鸢尾素和肌肉素水平明显降低(P<0.05)。经6周有氧运动,动脉粥样硬化鼠血浆TG(P<0.05)、TC(P<0.01)和LDL-C(P<0.05)显著降低,骨骼肌中4-HNE修饰蛋白质表达和蛋白质羰基含量显著减少(P<0.05),p-Nrf2(P<0.01)、CAT(P<0.05)、GPX1(P<0.05)和NQO1(P<0.05)蛋白质表达明显增加,Gss(P<0.05)、Gsr(P<0.05)、Gclc(P<0.05)、Gclm(P<0.01)mRNA表达量以及GSH含量和GSH/GSSG(P<0.05)均明显增加,骨骼肌中鸢尾素前体Fndc5 mRNA表达量(P<0.05)、血浆鸢尾素(P<0.01)和肌肉素(P<0.05)水平、骨骼肌肌肉素含量(P<0.01),以及骨骼肌中BAIBA生成相关基因Acads(P<0.01)、Hadha(P<0.01)和Hadh(P<0.05)mRNA表达均显著增加。上述研究结果表明,动脉粥样硬化降低了小鼠骨骼肌的抗氧化水平,增加了其氧化应激,而经6周有氧运动激活了动脉粥样硬化鼠骨骼肌Nrf2信号通路,明显改善和减缓了骨骼肌的氧化损伤。此外,6周有氧运动也有效促进了动脉粥样硬化鼠骨骼肌中肌肉因子鸢尾素、BAIBA和肌肉素的生成。
关键词
动脉粥样硬化
骨骼肌
氧化损伤
肌肉因子
Keywords
atherosclerosis
skeletal muscle
oxidative damage
myokine
分类号
G804.7 [文化科学—运动人体科学]
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1
六周有氧运动改善动脉粥样硬化小鼠骨骼肌氧化损伤和促进肌肉因子生成
王杨文洁
LAVIER Jessica
花卫成
王瑞琪
MILLET Gregoire P
张缨
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
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