重夸克偶素的產生和衰變及相關新強子態性質的研究

《重夸克偶素的產生和衰變及相關新強子態性質的研究》是依託北京大學，由孟策擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：重夸克偶素的產生和衰變及相關新強子態性質的研究
• 依託單位：北京大學
• 項目負責人：孟策
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

經皮電刺激用於肌肉失神經支配的治療，可防治肌肉萎縮，保持肌肉活性。但其機制不明，對肌纖維的微結構及力學性能的影響尚無報導。肌纖維力學性能與自身纖維類型及其結構亞單位肌原纖維的微結構直接相關。Dystropgin是肌原纖維中的重要細胞骨架蛋白，對維持肌原纖維微結構穩定及肌纖維力學性能不可或缺，該蛋白表達受Akt信號通路調控。本項目在前期工作基礎上，擬研究失神經支配肌肉接受經皮電刺激後，單根肌纖維力學性能的變化及其肌原纖維微結構的改變，分析二者改變與Dystrophin含量的相關性。再進一步從細胞水平研究在電刺激影響肌纖維Dystrophin表達和肌原纖維微結構過程中，細胞Akt信號通路發揮的作用。最終建立信號通路-細胞骨架蛋白-肌原纖維微結構-肌纖維力學性能的內在本質聯繫，並探討不同類型肌纖維在電刺激下的力學回響，對揭示經皮電刺激治療肌肉失神經支配的作用機制具有重大意義。

結題摘要

電刺激是預防失神經支配骨骼肌功能退行性改變的常用理療方式，可防治肌肉萎縮，保持肌肉活性，但其作用機制尚不明確。力學特性是骨骼肌最主要的功能特性，目前對肌纖維的力學特性的影響尚無報導。這些特性和微結構的改變密切相關，同時受蛋白分子調控影響，探討電刺激對骨骼肌力學特性和微結構的影響及相關機制具有重要意義。隨著高通量研究技術不斷進步，轉錄組學和蛋白質組學技術日益成熟，為探討生命過程機制提供了一種新方法。本研究從“整體骨骼肌—肌纖維—肌原纖維”三個層次分析了電刺激對失神經支配骨骼肌結構的影響。從“整體骨骼肌—骨骼肌單根肌纖維”兩個層面分析了電刺激對失神經支配骨骼肌收縮特性的影響。同時，套用轉錄組學和蛋白質組學技術探索與電刺激對失神經支配骨骼肌結構和收縮特性的影響機制相關的生物分子。研究發現，骨骼肌失神經支配後，電刺激在“整體骨骼肌—肌纖維—肌原纖維”三個層面均具有保護骨骼肌結構的作用，在“整體骨骼肌—骨骼肌單根肌纖維”兩個層面均表現為收縮特性保護作用。利用轉錄組學技術成功鑑定了402個差異表達基因，進行GO分析獲得4393個BP條目，601個CC條目，857個MF條目，進行KEGG Pathway分析獲得212條信號通路。利用LC-MS/MS技術成功鑑定了66個差異表達蛋白，進行GO分析獲得1668個BP條目，301個CC條目，295個MF條目，進行KEGG Pathway分析獲得89條信號通路。結果提示FoxO信號通路、凋亡信號通路、p53信號通路可能在結構保護作用方面發揮關鍵作用。骨骼肌功能模組分析提示抗凋亡相關蛋白、肌纖維類型轉化相關蛋白、M線結構蛋白、肌營養不良蛋白聯合糖蛋白複合物相關蛋白、抗纖維化相關蛋白可能在電刺激對失神經支配骨骼肌的影響中發揮重要作用。本研究豐富了我們對電刺激對失神經支配骨骼肌結構和功能保護作用機制的認識，提供了機制探索的新思路，進一步針對特定蛋白或基因的研究有望取得更豐富的結果，將電刺激推廣到更多疾病的治療當中。