《運動誘導miRNAs經SIRT1介導調控衰老骨骼肌蛋白代謝的機理研究》是依託華中師範大學，由趙華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：運動誘導miRNAs經SIRT1介導調控衰老骨骼肌蛋白代謝的機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙華
- 依託單位：華中師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
蛋白代謝失衡在衰老性肌萎縮過程中有重要影響，同時衰老骨骼肌對運動的反應與適應能力也明顯受損。研究認為，miRNAs對肌肉的生長、分化、增殖起著重要作用。SIRT1利於細胞存活，且具有延壽效應。目前對衰老性肌萎縮過程中，miRNAs、SIRT1和運動的對其蛋白代謝的作用機理缺乏深入研究。本研究建立動物抗阻運動模型，採用基因晶片、細胞轉染、RNA干擾等技術手段，篩選出衰老骨骼肌在運動性肥大過程中的特異miRNAs，並對這些特異miRNAs的表達進行干預，同時結合對SIRT1信號激活與抑制，從而闡明miRNAs與SIRT1在調節衰老骨骼肌蛋白代謝中的作用，以及運動干預後誘導miRNAs，並經SIRT1介導調控衰老骨骼肌蛋白代謝的分子機制。以期通過本項目的研究進一步揭示衰老性肌萎縮的蛋白代謝調控機理，為運動抗衰老性肌萎縮奠定理論基礎，從而減少或推遲衰老性肌萎縮的發生。
結題摘要
衰老性肌萎縮與骨骼肌內的蛋白代謝信號密切相關。本項目以骨骼肌特異miRNAs、SIRT1、mTOR通路、泛素-蛋白酶體系統等為切入點，通過對關鍵信號的過表達或阻斷，探討衰老性肌萎縮蛋白代謝的生理機制。並結合運動干預，探討運動在抗衰老骨骼肌在適應性肥大過程中的作用機理，從蛋白代謝角度來闡明運動抗衰老性肌萎縮的機理。 研究一：採用頸背部皮下注射D-半乳糖，構建亞急性衰老小鼠模型。運動方式為經典的爬梯訓練，分別進行單次大強度抗阻練習和四周抗阻訓練，用基因晶片篩選骨骼肌在對運動反應和訓練適應中變化的miRNAs，並對特異miRNAs進行實時螢光定量分析。發現衰老小鼠骨骼肌中18個miRNA明顯上調，6個明顯下調。急性抗阻運動使衰老小鼠骨骼肌中5個miRNA明顯上調，9個明顯下調。衰老與青年小鼠在急性抗阻運動中的miRNAs變化有較大差異，有36個miRNAs明顯上調，45個miRNAs明顯下調。衰老使快肌型和慢肌型MHC均降低，但快肌型更為明顯。衰老使SIRT1信號減弱，泛素降解信號增強，mTOR信號也受到抑制。四周抗阻訓練均可減弱此趨勢。 研究二：建立C2C12細胞衰老模型，並對肌肉特異miR-1進行過表達或下調，同時結合白藜蘆醇、EX527和雷帕黴素來增強或抑制SIRT1和mTOR信號。SIRT1信號可使miR-1發生下調和mTOR信號下調，下調miR-1可使SIRT1信號表達增強。泛素降解信號在mTOR受抑制後活性增強，而SIRT1信號增強後對其有一定抑制效應。miR-1過表達使mTOR信號通路表達增強。 研究三：根據研究一建立衰老小鼠模型，運用研究一的抗阻訓練進行四周抗阻訓練，同時結合注射頸背部皮下注射白藜蘆醇和EX527，發現衰老使miR-1、-133b顯著變化，而四周抗阻訓練對miR-1、-133a、-486、-133b、-499有顯著變化。衰老也使骨骼肌促合成激素降低，引起骨骼肌纖維萎縮，四周抗阻訓練可減弱這種趨勢。同時，蛋白合成信號減弱，泛素降解途徑表達增強。白藜蘆醇和抗阻訓練可增強mTOR信號的表達，減弱泛素降解信號。四周抗阻運動可減弱白藜蘆醇對一些miRNAs的抑制效應。衰老在抗阻訓練中的蛋白代謝得到改善，但適應能力不如青年個體。
