SS31通过AKT/mTOR通路对后肢缺血小鼠骨骼肌的保护作用及机制研究

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研究目的1.观察SS31对后肢缺血小鼠骨骼肌结构与功能的影响。2.探索SS31对后肢缺血小鼠骨骼肌自噬与氧化应激的作用。3.探讨SS31能否通过AKT/mTOR通路激活自噬,缓解氧化损伤,保护C2C12肌管。研究方法1.体内实验:C57BL/6J雄性小鼠(14月龄,40只)采用股动脉结扎法建立后肢缺血(HLI)模型。SS31组的小鼠腹腔注射SS31(3mg/kg)4周。检测骨骼肌结构与功能(腓肠肌指数、力竭运动、抓力试验、苏木精-伊红染色和透射电镜实验);凋亡相关指标(Bax、Bcl2和cleaved-Caspase 3);自噬相关指标(LC3、P62、Beclin 1和ATG5);氧化损伤指标(活性氧、CAT、SOD1和SOD2);信号通路分子(AKT、mTOR、p-AKT和p-mTOR)。2.体外实验:体外诱导C2C12细胞分化为肌管,给予Co Cl2构建缺氧C2C12肌管模型,分别用自噬激活剂雷帕霉素(RAPA,15 n M)或自噬抑制剂氯喹(CQ,8μM),及予以SS31(150n M)干预C2C12肌管。检测自噬相关指标(LC3和P62);自噬小体和氧化损伤指标(活性氧、CAT、SOD1和SOD2);信号通路分子(AKT、mTOR、p-AKT和p-mTOR)。研究结果1.体内实验证实,SS31干预促进后肢缺血小鼠骨骼肌结构与功能的恢复;缓解骨骼肌线粒体损伤及抑制骨骼肌细胞凋亡;同时SS31干预下调了HLI小鼠的LC3、P62和Beclin 1蛋白的表达水平,上调了ATG5的表达;SS31干预减弱了HLI小鼠的LC3Ⅱ和LAMP1荧光强度;SS31干预降低HLI小鼠的线粒体ROS含量,并增加抗氧化物酶(CAT、SOD1和SOD2)的表达。2.体外实验证实,Co Cl2干预的C2C12肌管后,LC3和P62表达升高,SS31处理可促进RAPA对缺氧C2C12肌管激活自噬的作用,并且部分缓解了CQ对缺氧C2C12肌管抑制自噬的作用;RAPA激活自噬后降低了缺氧C2C12肌管中细胞与线粒体ROS的表达,且抗氧化物酶的表达增加,SS31干预进一步降低了RAPA下调的细胞与线粒体ROS的表达,且抗氧化物酶的表达增加,而CQ抑制自噬后上调了缺氧C2C12肌管中细胞与线粒体ROS的表达,且抗氧化物酶的表达降低,SS31干预时降低了CQ上调的细胞与线粒体ROS的表达,且抗氧化物酶的表达明显增加。3.体内、体外实验证实,缺氧激活了AKT和mTOR磷酸化,SS31干预后抑制了AKT和mTOR磷酸化,激活自噬。研究结论1.SS31可恢复了后肢缺血小鼠骨骼肌结构与功能,改善了骨骼肌超微结构及抑制骨骼肌细胞凋亡。2.AKT/mTOR通路参与了SS31通过诱导自噬,降低氧化应激损伤,以保护后肢缺血小鼠骨骼肌。
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