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大鼠骨骼肌中AMPK活化对Akt-FoxO信号通路的影响

编辑:马延超|朱荣|许寿生|王瑞元 单位:洛阳师范学院|温州医学院|北京体育大学

来源:第十届全国体育科学大会发布日期:2015-07-16 10:15:58浏览:282次

1 研究目的

AMPK(AMP-activated protein kinase,腺苷酸活化蛋白激酶)是骨骼肌细胞的能量感受器,调节细胞内能量的平衡,当细胞内能量发生变化( AMP 上升,ATP下降)而被激活。AICAR5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleoside5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸)是AMPK的激活剂。前期研究观察到:大强度运动过程中AMPK活性升高;AMPK活性的升高能够促进骨骼肌蛋白质的降解;FoxO家族是转录调节因子,其上游受Akt(蛋白激酶B, protein kinase B)的调节,形成Akt-FoxO信号通路;FoxO磷酸化降低活化,能够促进骨骼肌蛋白质降解。本研究采用一次性AICAR注射动物模型,提高大鼠骨骼肌中AMPK活性,探讨AMPK活性变化对Akt-FoxO信号通路的影响,了解AMPK在促进骨骼肌蛋白质降解中的作用机制,为抑制运动后骨骼肌蛋白质的降解提供实验依据。

2 研究方法

248周龄SD大鼠分为4组,每组6只。根据大鼠注药后的取材时间分:对照组、注射后1h组,注射后2h组、注射后7h组。注射组以0.5mg/g剂量在大鼠后肢大腿外侧皮下一次性注射AICAR溶液(质量浓度为75mg/ml,在37℃水浴中溶解),对照组注射生理盐水,注射部位、剂量同AICAR。用戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠,腹主动脉取血后,快速分离大鼠右后肢肌肉,取等量的白、红腓肠肌,用锡纸包好后,放入液氮中保存。取材结束后,把材料转移至-80℃冰箱中保存。采用同位素技术测定腓肠肌中AMPK活性变化,采用Western blot方法,测定腓肠肌中AktFoxO3a总蛋白含量及其磷酸化变化。

3 研究结果

AICAR注射后1h2h7hAMPK活性与对照组相比升高(P<0.05 P<0.01),AICAR注射后7hAMPK活性开始下降。AMPK活性1h2h7h组分别为0.89±0.14(nmol/gmin)0.98±0.21(nmol/gmin)0.58±0.22 (nmol/gmin)、对照组为0.34±0.16(nmol/gmin)AICAR注射后1h2h7h组,Akt磷酸化水平下降(P<0.05P<0.01),分别是对照组的0.26倍、0.42倍、0.85倍;AICAR注射后1h2h组,FoxO3a磷酸化水平降低(P<0.05),分别是对照组的0.32倍、0.41倍;与对照组相比,AICAR注射后,各组大鼠AktFoxO3a总蛋白含量没有显著性差异。

4 研究结论

大鼠注射AICAR后,AMPK活性在注射1h后开始升高,持续到注射后7小时,在注射后7h,开始下降。 本研究认为AMPK活性升高可通过降低Akt磷酸化,活化Akt-FoxO信号通路。 大鼠注射AICAR后,对AktFoxO3a总蛋白含量影响可能不大。
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