L-茶氨酸对免疫应激小鼠骨骼肌肌纤维类型转化的影响及机制研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:peibinggu123
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本研究旨在探究L-茶氨酸(LT)对免疫应激小鼠骨骼肌肌纤维类型转化的影响及其作用机制。本研究首先以昆明小鼠为研究对象,探讨LT对脂多糖(LPS)诱导的免疫应激小鼠骨骼肌肌纤维类型转化的影响,并初步揭示其可能的作用机制。在此基础上,以C2C12成肌细胞为研究对象,采用LT处理C2C12肌管以及添加钙调神经磷酸酶(CaN)抑制剂环孢霉素A(CsA)下调CaN信号,研究LT对肌纤维类型转化的影响及其机制。随后采用LPS刺激C2C12肌管以及添加CaN激活剂钙离子载体(A23187)激活CaN的活性,探究LT是否通过CaN信号通路影响LPS诱导的肌纤维类型转化。主要研究内容和结果如下:试验一 L-茶氨酸对免疫应激小鼠骨骼肌肌纤维类型转化的影响本试验选取56只3周龄雄性昆明小鼠,按体重随机分为4个组,分别为对照组,LPS组,0.15%LT组和0.15%LT+LPS组,每组14只小鼠。于试验第36d,小鼠腹腔注射等量的生理盐水或LPS溶液(10 mg/kg体重)。试验结果表明,与对照组相比,LPS注射显著增加小鼠血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)和白介素-6(IL-6)等炎性细胞因子的水平(P<0.05),但显著降低小鼠血清、肝脏、腓肠肌(GAS)和比目鱼肌(SOL)肌肉中抗氧化能力(P<0.05)。而饲粮中添加LT可显著降低LPS诱导小鼠血清中炎性细胞因子水平和增加小鼠血清、肝脏、GAS和SOL肌肉中抗氧化能力。此外,LPS注射显著降低小鼠GAS和SOL肌肉中氧化型肌纤维类型相关基因表达水平和琥珀酸脱氢酶(SDH)以及苹果酸脱氢酶(MDH)的活性(P<0.05),但显著增加酵解型肌纤维类型相关基因表达水平和乳酸脱氢酶(LDH)的活性(P<0.05)。同时,LPS注射显著降低小鼠GAS和SOL肌肉中CaN和活化T细胞核因子亚型c1(NFATc1)的表达水平(P<0.05)。而饲粮中添加LT逆转了 LPS的作用。这些结果揭示,LT缓解了 LPS诱导的免疫应激小鼠骨骼肌肌纤维类型由慢肌向快肌的转化,且该效应可能受CaN信号通路介导。试验二L-茶氨酸通过CaN信号通路影响LPS诱导的骨骼肌肌纤维类型转化本试验首先在C2C12肌管中添加不同浓度(0、200 μmol/L、400 μmol/L和800μmol/L)的LT以探讨其对肌纤维类型转化的影响,随后添加CaN抑制剂CsA下调CaN信号研究LT影响肌纤维类型转化的可能机制。此外,采用LPS刺激C2C12肌管以及添加CaN激活剂钙离子载体(A23187)激活CaN活性,探究LT是否通过CaN信号通路影响LPS诱导的肌纤维类型转化。结果发现,800μmol/L LT显著增加C2C12 肌管中 Slow MyHC、MyHC Ⅱa、Troponin I-SS、CnA 和 NFATc1 的蛋白表达水平以及MyHC Ⅰ、MyHC Ⅱa、Tnnc1、Tnnt1、Tnni1、CaN和 NFATc1 的 mRNA 表达水平(P<0.05),但显著降低Fast MyHC和MyHC Ⅱb的mRNA和蛋白表达水平(P<0.05)。同时,800μmol/LLT显著增加SDH和MDH的活性和降低LDH的活性(P<0.05)。免疫荧光结果进一步表明,800 μmol/L LT显著增加慢肌纤维的比例和降低快肌纤维的比例(P<0.05)。但添加CsA下调CaN信号后,LT促进肌纤维类型由快肌向慢肌转化的现象被显著抑制(P<0.05)。采用LPS刺激C2C12肌管发现,LPS显著增加C2C12肌管中炎性细胞因子的水平和TNF-α的蛋白表达水平以及MDA的含量(P<0.05),但显著降低总超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的水平(P<0.05)。而添加LT可显著降低LPS诱导C2C12肌管中炎性细胞因子水平和增强细胞的抗氧化能力(P<0.05)。此外,LPS显著降低C2C12肌管中Slow MyHC的蛋白表达水平和SDH及MDH的活性(P<0.05),显著增加Fast MyHC的蛋白表达水平和LDH的活性(P<0.05)。同时,LPS显著降低C2C12肌管中CnA和NFATc1的蛋白表达水平和CaN的活性(P<0.05)。而添加LT逆转了 LPS诱导C2C12肌管中肌纤维类型由慢肌向快肌的转化和CnA和NFATc1蛋白表达水平以及CaN活性的降低(P<0.05)。采用钙离子载体上调CaN活性显著抑制了 LPS诱导的肌纤维类型由慢肌向快肌的转化(P<0.05)。综上所述,本研究通过体内体外试验证实LT能够缓解LPS诱导的骨骼肌肌纤维类型由慢肌向快肌转化,且该效应受CaN信号通路介导。
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