短期间歇和急性低氧对大鼠快慢肌萎缩的影响及其作用机制

摘要：

目的:探讨不同低氧干预模式对大鼠快肌和慢肌萎缩的影响差异及可能的分子机制.方法:24只10周龄雄性SD大鼠分为常氧对照组(C组)、短期间歇低氧组(IH组,于12.4％O2暴露8 h/d,持续4周)和急性低氧组(AH组,连续3 d暴露于12.4％O2),每组8只.干预后测定抓力,胫骨前肌(TA,快肌)和比目鱼肌(SOL,慢肌)湿重,以及肌纤维横截面积(FCSA).Western blot法检测嘌呤霉素(Puro)和泛素(Ub)的含量,计算蛋白质累积量(Puro/Ub).使用RNA测序法筛选两种肌肉中IH/C组和AH/C组的差异表达基因,分析差异基因所富集的生物过程和通路,RT-qPCR验证关键差异基因表达.结果:干预后,AH组相对抓力显著低于C组,AH组TA和SOL相对湿重均高于IH组(P<0.05),IH组和AH组TA和SOL的FCSA均显著低于C组(P<0.01).IH组TA的蛋白质累积量显著高于C组,而AH组显著低于IH组(P<0.01);IH组SOL的蛋白质累积量显著低于C组,而AH组显著高于IH组(P<0.01).IH组/C组TA的差异基因以上调为主,AH/C组SOL的差异基因亦以上调为主.TA中,IH组/C组上调基因的功能主要为抗氧化和糖代谢等,PPAR通路参与调节;AH/C组上调基因的功能主要为快慢肌间的转化、氧化应激、炎症和细胞死亡等.SOL中,IH/C组和AH/C组上调基因功能主要为细胞凋亡、免疫反应和氧化应激等,TNF、TGF-β和JAK-STAT通路参与调节.关键差异基因表达验证结果与测序结果一致.结论:短期间歇低氧可能通过提高大鼠快肌(TA)的抗氧化能力而抵抗萎缩;急性低氧可能通过增加氧化应激、炎症反应和细胞凋亡过程促进快肌(TA)和慢肌(SOL)的萎缩.

关键词：间歇低氧;急性低氧;快肌;慢肌;肌萎缩

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分类号：R685;R363(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助课题2020057;No.2019PT003

在线出版日期：2022-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：238-249