达乌尔黄鼠冬眠线粒体结构与功能的初步研究

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研究目的:1.研究达乌尔黄鼠(spermophilus dauricus)(简称黄鼠,下同)冬眠不同时期比目鱼肌(SOL)和趾长伸肌(EDL)肌纤维线粒体形态结构的变化。2.研究黄鼠冬眠不同时期SOL和EDL肌纤维线粒体细胞色素C氧化酶(Cytochrome COxidase, COX)舌性的变化。3.研究黄鼠冬眠不同时期SOL和EDL线粒体基质钙离子浓度的变化。研究方法:1.采用透射电子显微镜技术观察冬眠不同时期SOL和EDL肌纤维线粒体形态的变化。2.用紫外分光光度法测定黄鼠SOL和EDL中COX的活性。3.利用甲基百里香酚蓝(MTB)比色法测定黄鼠SOL和EDL中线粒体基质Ca2+浓度的变化。研究结果:1.冬眠不同时期SOL和EDL肌纤维线粒体形态结构的变化:1)冬眠中线粒体聚集现象普遍存在,聚集程度明显高于冬眠前组与出眠组,且聚集现象多出现在毛细血管周围;2)梭外肌的线粒体聚集程度高于梭内肌;3)在肌纤维的Z线处,分布有单列存在的线粒体,其内部结构清晰、完整,未出现明显的退行性改变;4)冬眠前组(Pre-H),冬眠中组(In-H)和出眠组(Post-H)三个不同时期SOL和EDL肌纤维中线粒体聚集现象(Mitochondria-rich Phenomenon, MRP),以冬眠中组的聚集程度最高,最明显。与冬眠前组相比,冬眠中组SOL和EDL的MRP比例活性分别增加了45.81%和60.91%(P<0.05);与冬眠中组相比,出眠组SOL和EDL的MRP比例分别降低了31.18%和57.52%(P<0.05);与冬眠前组相比,出眠组SOL和EDL肌纤维中的MRP比例并未发生显著性变化(P>0.05)。2.冬眠不同时期黄鼠SOL和EDL中COX活性高低有所不同,但总体趋势却非常接近,均表现为:冬眠中组的SOL和EDL肌纤维COX活性最高,与冬眠前组和出眠组相比较均存在显著性差异(P<0.05)。与冬眠前组相比,冬眠中组SOL和EDL的COX活性分别增加了72.03%和97.01%(P<0.05);出眠组SOL和EDL的COX活性分别降低了61.69%和64.83%(P<0.05);出眠组与冬眠前组相比,SOL和EDL中的COX活性并未发生显著性变化(P>0.05);冬眠中组与夏秋活跃组相比,SOL和EDL中的COX活性也未发生显著性变化(P>0.05)。3.冬眠不同时期SOL和EDL中线粒体基质钙离子浓度的变化:与冬眠前组相比,冬眠中组SOL和EDL肌纤维中线粒体基质Ca2+含量分别增加了12.61%和18.26%(P>0.05),出眠时又基本恢复至冬眠前水平;与正常大鼠相比,吊尾白鼠骨骼肌SOL和EDL肌纤维线粒体Ca2+含量显著增加了54.22%和69.33%(P<0.05)。
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