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背景与目的脂联素,也被称为apM1,Acrp30,GBP28和adipoQ,主要由脂肪组织产生的循环激素。许多药理研究表明,该蛋白具有抗糖尿病、抗动脉粥样硬化和抗炎作用。虽然已经有一些研究证明这种蛋白质有抗氧化活性,但是在骨骼肌中具体的调节机制还不是很清楚。本研究的目的是探讨脂联素对小鼠骨骼肌细胞C2C12氧化损伤的保护作用及分子机制。方法本研究通过过氧化氢(H2O2)氧化应激的经典模型来模拟氧化损伤。脂联素预处理骨骼肌细胞C2C12之后,用过氧化氢处理来模拟氧化损伤。通过检测细胞活力来确定过氧化氢处理的浓度和时间以及脂联素的适宜浓度。通过检测活性氧来分析脂联素对细胞氧化应激水平的影响。通过Annexin V/PI双染色法检测脂联素对细胞凋亡的影响。蛋白印记检测脂联素对抗氧化物质的影响。通过检测线粒体膜电位的变化,证明脂联素对线粒体的保护作用。通过线粒体通透性转运孔抑制剂米酵菌酸(BA)来探讨脂联素对线粒体膜电位改变的调控机制。利用共聚焦显微镜检测脂联素对氧化损伤引起的自噬流的影响,线粒体自噬的影响,线粒体和溶酶体的共定位情况的影响。通过加入自噬抑制剂氯喹(CQ)进一步验证脂联素对线粒体自噬改变的影响。通过线粒体DNA拷贝数检测脂联素对脂联素对线粒体DNA的影响。通过蛋白印迹和实时定量聚合酶链反应探讨脂联素对线粒体自噬和凋亡影响的分子机制。结果通过细胞活力检测发现,脂联素浓度为1~30μg/mL时对骨骼肌细胞没有任何毒性,浓度为30μg/m L时对细胞活力有显著升高作用。过氧化氢诱导的氧化损伤对细胞活力的抑制作用具有时间和剂量依赖性,脂联素预处理能够显著提高过氧化氢诱导的细胞活力抑制作用。过氧化氢处理之后,提高骨骼肌细胞活性氧(ROS)水平,脂联素预处理之后能够显著抑制活性氧的水平,与此同时,脂联素预处理之后显著抑制了过氧化氢诱导的细胞凋亡。脂联素能够增强抗氧化物质Nrf2和HO-1的表达。过氧化氢处理之后显著降低线粒体膜电位,脂联素预处理显著抑制线粒体膜电位的下降。线粒体通透性转运孔抑制剂米酵菌酸预处理能够提高过氧化氢引起的细胞活力下降。过氧化氢处理之后,自噬小体和自噬溶酶体都增多,脂联素预处理之后显著降低自噬小体和自噬溶酶体的数量,抑制过氧化氢诱导的线粒体自噬,同时也抑制溶酶体和线粒体的共定位。过氧化氢处理之后,线粒体自噬指示剂线粒体内膜蛋白TIM23逐渐降低,LC3-II逐渐增加,脂联素预处理之后TIM23降解减少,而对LC3-I向LC3-II转换没有影响。脂联素预处理能够抑制过氧化氢诱导的Pink1和Parkin的增加。加入自噬抑制剂氯喹之后,能够显著逆转过氧化氢诱导的TIM23降解,而对脂联素预处理的TIM23水平无明显影响。脂联素抑制过氧化氢诱导的线粒体DNA的降解。脂联素抑制过氧化氢处理之后,凋亡相关Bax/Bcl-2比率升高,脂联素抑制Bax的转录水平,明显降低Bax/Bcl-2的比率,抑制细胞凋亡相关蛋白的转录水平。结论这些结果表明,脂联素对小鼠骨骼肌细胞氧化损伤具有细胞保护作用,脂联素缓解过氧化氢诱导的生长抑制,增加细胞抗氧化能力,清除过氧化氢诱导的活性氧的能力。脂联素抑制过氧化氢诱导的自噬流增加,抑制Pink1、Parkin的增加,抑制线粒体自噬,部分抑制溶酶体和线粒体的共定位。此外,脂联素抑制过氧化氢诱导的细胞凋亡,抑制Bax的转录水平和蛋白水平及凋亡相关蛋白的转录水平。这些结果表明,脂联素在氧化应激诱导的线粒体自噬过程中具有一定的调节作用,抑制细胞凋亡。由于其抗氧化损伤的作用,可以考虑将其作为一个骨骼肌氧化损伤有关疾病的防治药物。