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研究背景:核转录因子NF-κB信号通路参与调控多种与凋亡、炎症、癌症、氧化应激和自身免疫等有关的基因的表达。研究发现,NF-κB调控泛素连接酶MuRF1的转录水平,而MuRF1是废用性肌萎缩的必需因子,激活NF-κB信号通路足以引起严重的骨骼肌萎缩,说明NF-κB信号通路在废用性肌萎缩的发生过程中具有重要地位。冬眠动物存在特殊的保护机制使其能在长时间的冬眠过程中抑制废用性肌萎缩的发生,因此越来越多的学者通过对冬眠动物的研究,试图找到废用性肌萎缩的防治措施。研究目的:通过比较冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中NF-κB信号通路以及MuRF1基因表达和蛋白表达的变化,研究冬眠过程中NF-κB对下游靶基因MuRF1的调控作用,探讨达乌尔黄鼠抗废用性肌萎缩的可能机制。研究方法:1.实时荧光定量PCR:测定冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中MuRF1以及NF-κB家族成员IKKfl和p50基因水平的相对表达量;2. Western blot:测定冬眠不同时期达乌尔黄鼠比目鱼肌和趾长伸肌中MuRF1、 IKKβ和p50蛋白水平的相对表达量;研究结果:(1)肌重与肌重体重比比目鱼肌的肌肉重量和肌重体重比:与冬眠前组相比,比目鱼肌的肌肉重量在冬眠中组与阵间激醒组均出现轻度下降,出眠组的比目鱼肌肌重显著降低了17.2%(P<0.05),比目鱼肌肌重体重比则未见明显变化(P>0.05);趾长伸肌肌肉重量和肌重体重比:与冬眠前组相比,趾长伸肌的肌肉重量在冬眠中组、阵间激醒组和出眠组分别降低了16.8%(P<0.05)、13.9%(P<0.05)和18.2%(P<0.05),趾长伸肌肌重体重比则无明显变化(P>0.05)。(2) IKKβ基因表达的变化比目鱼肌:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组比目鱼肌IKKβ mRNA表达量升高了49.4%(P<0.05),而出眠组降低了74.22%(P<0.05),与冬眠中组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了80.7%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了82.7%(P<0.01);趾长伸肌:与冬眠前组相比,冬眠中组和阵间激醒组IKKβ mRNA表达量分别升高了73.6%(P<0.05)、158.4%(P<0.01),出眠组降低了90.8%(P<0.01);与冬眠中组相比,阵间激醒组IKKβ mRNA表达量升高了48.9%(P<0.01),出眠组降低了94.7%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组IKKβ mRNA表达量降低了96.4%(P<0.01);(3)p50基因表达和蛋白表达的变化比目鱼肌中基因表达:与冬眠前组相比,阵间激醒组比目鱼肌p50 mRNA的表达量升高了37.1%(P<0.05),其他均无显著性差异(P>0.05);比目鱼肌中蛋白表达:与冬眠前组相比,冬眠中组比目鱼肌中p50蛋白表达水平有所升高,但是结果无显著性差异(P>0.05),阵间激醒组升高了20%(P<0.01),出眠组升高了39.2%(P<0.01);与冬眠中组相比较,出眠组升高了27.2%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组升高了16%(P<0.05)。趾长伸肌中基因表达:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组趾长伸肌中p50 mRNA表达量升高了43.4%(P<0.05),出眠组降低了47.2%(P<0.05);与冬眠中组相比,出眠组p50 mRNA表达量降低了56.1%(P<0.01):与阵间激醒组相比,出眠组降低了63.2%(P<0.01)。趾长伸肌中蛋白表达:与冬眠前相比,冬眠中组趾长伸肌中p50蛋白表达升高了19.1%(P<0.05),阵间激醒组降低了14.7%(P<0.05),出眠组升高了37.6%(P<0.01):与冬眠中组相比,阵间激醒组降低了28.4%(P<0.01),出眠组升高了15.5%(P<0.05);与阵间激醒组相比,出眠组升高了61.3%(P<0.01)。(4) MuRF1的基因表达和蛋白表达的变化比目鱼肌中基因表达:与冬眠前组相比,冬眠中组无显著性变化,阵间激醒组比目鱼肌MuRF1 mRNA的表达量升高了3.4倍(P<0.01),与冬眠中组相比,阵间激醒组升高了1.4倍(P<0.01),与阵间激醒组相比,出眠组显著降低了63.8%(P<0.01);趾长伸肌基因表达:与冬眠前组相比,在冬眠中组和出眠组中趾长伸肌MuRF1 mRNA的表达略有升高,而阵间激醒组略有下降,但是结果都没有显著性差异(P>0.05),其他各组均无明显差异(P>0.05);趾长伸肌蛋白表达:与冬眠前组相比,冬眠中组趾长伸肌中MuRF1蛋白表达升高了87%(P<0.01),阵间激醒组升高了1.1倍(P<0.01),与冬眠中组相比较,出眠组降低了45.4%(P<0.01);与阵间激醒组相比,出眠组降低了51.7%(P<0.01)。比目鱼肌蛋白表达:与冬眠前组相比,黄鼠比目鱼肌冬眠中组MuRF1蛋白表达升高了1.8倍(P<0.01),其他组均无明显差异(P>0.05);与冬眠中组相比较,阵间激醒组下降了61.1%(P<0.01),出眠组下降了54.2%(P<0.05),其他各组之间均无明显差异。研究结论:1.达乌尔黄鼠冬眠过程中骨骼肌重量降低,说明骨骼肌有萎缩现象,但是骨骼肌的肌重体重比没有明显变化,骨骼肌重量的降低不足以影响骨骼肌的正常运动能力。2.达乌尔黄鼠冬眠期间,IKKβ、p50和MuRF1基因的表达都有所上调,并且p50和MuRF1蛋白表达水平也出现升高,这些变化会引起骨骼肌蛋白降解代谢的增加,可能是引起黄鼠骨骼肌出现萎缩的原因。3.达乌尔黄鼠冬眠期间,骨骼肌中p50蛋白表达的变化与MuRF1的基因表达变化均一致,说明冬眠期间p50蛋白调控MuRF1基因的表达;而在出眠时两者表达出现不同变化,p50蛋白表达水平升高,而MuRF1基因表达水平下降,可能是其他信号通路参与调控MuRF1的基因表达。4.达乌尔黄鼠冬眠期间,p50蛋白表达水平和MuRF1基因表达水平在快肌和慢肌中表达变化有差异,说明冬眠期间快肌和慢肌中对p50蛋白和MuRF1基因表达的调控有所不同,冬眠对快肌和慢肌的影响有所差异。