長期不同強度運動對大鼠腓腸肌Akt/mTOR信號表達的影響

楚璐雅

中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2015）12-000-01

摘要：機體運動能力的提高與骨骼肌有著密切的關系。力量素質的增大主要依賴于骨骼肌的重塑，而骨骼肌的重塑又主要依賴于蛋白質的合成。目前對蛋白質合成的研究已經深入到信號水平。本研究就通過建立長期不同強度大鼠運動模型，探討運動對骨骼肌信號通路的影響，從而了解骨骼肌蛋白質合成的內在原理，探究運動對機體影響的內在信號轉導機制。

關鍵詞：運動；信號表達；Akt；mTOR

一、前言

在運動中，骨骼肌發揮著不可替代的重要作用。骨骼肌的結構和功能等對包括運動在內的機械刺激具有高度的敏感性。機體在對運動訓練的適應過程中，骨骼肌的重塑發揮至關重要的作用。骨骼肌蛋白質代謝是肌肉重塑的核心。目前對骨骼肌蛋白質合成代謝的內部機制的研究已經深入到細胞內信號轉導水平。研究表明，多條信號通路相互聯系，相互作用，最終影響蛋白質代謝。

國內外的研究發現現與蛋白合成的信號通路有PI3K/Akt/mTOR通路、Ras/MAPK通路、Calcineurin/NFATs通路、MEK/ERK/p90RSK、AMPK/TSC2/mTOR通路等，但公認哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）在骨骼肌蛋白合成方面居于核心地位。對mTOR的抑制能阻斷95%的肌肉肥大效應。Akt是公認的mTOR的上游信號分子，在調控蛋白質代謝中的具有樞紐作用。探究運動對骨骼肌中Akt/mTOR信號表達的影響，對于了解骨骼肌蛋白合成的機制有著重要意義。

二、實驗方法

建立七周長期不同強度遞增負荷運動模型，運動結束后，取大鼠腓腸肌白肌部分，經過前處理，制備勻漿液提取蛋白后，利用BCA法測定肌肉總蛋白含量，利用Western blotting法測定MHC含量及Akt，mTOR磷酸化、蛋白表達量。 實驗數據處理應用SPSS16.0軟件。圖形生成使用Sigma Plot11.0軟件。計量資料用均數±標準差（ ±SD）表示，均數比較采用單因素方差分析（One-Way ANOVA），對觀測點的組間多重比較（Post Hoc）采用LSD（Least Significant Difference，最小顯著性差異）方法分析。以p<0.05表示具有顯著性差異，p<0.01表示具有非常顯著性差異。

三、研究結果

從第四周開始，中等強度組和大強度組體重與安靜組比均明顯下降。腓腸肌絕對濕重中等強度組比安靜組顯著下降（p<0.05），大強度組比安靜組非常顯著下降（p<0.01）；腓腸肌相對濕重各組無顯著性差異，但運動組有下降的趨勢。腓腸肌MHC中等強度組與大強度組與安靜組比都無顯著性差異（p>0.05）。中等強度組和大強度組AktSer473磷酸化均比安靜組增加，峰值出現在運動后12h。中等強度和大強度各組Akt蛋白表達與安靜組相比均無顯著性差差異（p>0.05）。中等強度組和大強度組AktSer473磷酸化和蛋白比值均在運動后12h達到峰值。中等強度和大強度各組mTORSer2448磷酸化與安靜組相比均無顯著性差異（p>0.05）。mTOR蛋白表達中等強度各組與安靜組相比均無顯著性差異（p>0.05），整體呈下降趨勢。大強度即刻組及24h組相比于安靜組顯著降低（p<0.05）。中等強度組mTORSer2448磷酸化和蛋白比值運動后6h達到峰值（p<0.01）；大強度組運動后即刻即達到峰值（p<0.01），之后逐漸降低。

四、分析與討論

腓腸肌中Akt和mTOR兩種信號蛋白的磷酸化與蛋白的比值中等強度組和大強度組均高于安靜組，但其峰值點出現時間不一樣，Akt均出現在運動后12h，而mTOR中等強度組出現在6h，大強度組出現在運動后即刻。然而，mTOR磷酸化大強度組低于安靜組，且大強度各組之間mTOR磷酸化水平最高點出現在運動后6h。其出現的峰值點的時間差，可能有其他通路的影響的作用，也可能與mTORC2調節AktSer473位點的磷酸化有關。

五、結論與建議

（一）長期中等強度運動和大強度運動均使腓腸肌Akt/mTOR信號顯著激活。

（二）長期不同強度運動后Akt、mTOR信號出現的峰值點有時間差，可能受其他通路的影響。

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