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运动和限食对衰老大鼠复合物Ⅳ亚基比例变化及相关蛋白的影响

编辑:任聪|刘定一|任旸|何有瑜|蔺相|张健|文立 单位:天津体育学院

来源:第十届全国体育科学大会发布日期:2015-07-15 16:44:01浏览:189次

摘要

研究目的:在衰老过程中,机体组织内的一些酶的活性发生了相应的规律性的变化,尤其是心肌和骨骼肌组织。心肌和骨骼肌在衰老过程中,线粒体的数量和功能都会发生减少和下降现象,从而使得心肌和骨骼肌线粒体的氧化磷酸化水平下降。目前,细胞色素C氧化酶复合物被认为是氧化的主要位点,其中的三大亚基COX I, II以及III,是由线粒体编码,构成了该复合物的核心功能,剩余的10个亚基是核编码的,在衰老过程中,细胞色素C氧化酶的活性出现下降的现象。运动和限食可以在不同方面促使骨骼肌线粒体生物合成产生有益变化,从而部分抵消衰老带来的影响。本研究首先建立SD大鼠衰老模型,以运动和热量限制为干预手段,探讨衰老大鼠和青年大鼠心肌和骨骼肌线粒体细胞色素c氧化酶的各亚基之间的比例差异,并探讨在衰老中产生的变化与影响。

研究方法:40只雄性VAF级SD大鼠相同环境下自然饲养至24月龄随机分为四组:①衰老对照组;②限食组;③运动组;④运动限食组,外加青年组。运动方式为中等强度 10m/min跑台训练,每周六天,每天45分钟持续三个月。限食干预方式为以连续三日测得的日均食量的60%给予饲料。干预三个月后建模完成,注射8%的水合氯醛麻醉后取材。取材部位为下肢骨骼肌和心脏,并直接进行线粒体提取,利用膜蛋白试剂盒进行膜蛋白的提取,Bradford法测定蛋白浓度后,膜蛋白进行非变性胶和考染,利用凝胶蛋白回收试剂盒提出复合物Ⅳ,即细胞色素c氧化酶,加热变性,分成两部分,一部分进行NA-PAGE(考染)和SDS-PAGE(银染);一部分应用Western-blotting法测定coxⅠ和coxⅣ的蛋白表达水平;同时,测定线粒体蛋白coxⅠ和coxⅣ的蛋白表达水平。

研究结果:(1)无论是组织总蛋白,还是线粒体蛋白,衰老组的coxⅠ和coxⅣ的蛋白表达水平明显低于青年组(P>0.05);运动组、限食组以及运动+限食组的的coxⅠ和coxⅣ的蛋白表达水平明显高于衰老组(P<0.05);(2)通过银染得出,在衰老过程中,细胞色素c氧化酶的13个亚基的比例也未出现显著性的变化(P>0.05),而运动、限食以及运动+限食的干预方式同样的也没有出现显著性的提高或降低(P>0.05)。

研究结论:(1)衰老过程中,coxⅠ和coxⅣ蛋白表达水平明显下降,使得细胞色素c氧化酶的功能出现退化现象,从而影响到线粒体功能,也同样出现线粒体功能的下降;运动和限食能有效的延缓衰老,减少了线粒体功能退化的程度;运动和限食都起到了延缓衰老作用,但并不是叠加的关系。(2)细胞色素c氧化酶各亚基之间变化趋势保持一致,四级结构无变化。

 

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