废用状态下达乌尔黄鼠比目鱼肌calpain和底物desmin的变化及其机制的研究

1、废用状态下达乌尔黄鼠比目鱼肌 calpain 和底物 desmin 的变化 及其机制的研究研究目的： 1. 研究骨骼肌废用及废用后再负荷对大鼠比目鱼肌钙蛋白酶 (calpain) 和骨架蛋白 desmin 表达的影响及药物川芎嗪的防护作用。 2. 研究骨骼 肌废用及废用后再负荷对达乌尔黄鼠比目鱼肌 calpain 和骨架蛋白 desmin 表达 的影响。3.观察废用及废用后再负荷大鼠和黄鼠比目鱼肌Z线的变化。4.研究骨骼肌废用及废用再负荷后对大鼠比目鱼肌肌细胞膜通透性的影响。研究方法： 1. 酪蛋白酶普法 (Casein Zymography) 检测 calpain 的活性； 2. 蛋白免疫印

2、迹法 (Western blotting) 测定比目鱼肌 calpain 及其抑制酶 calpastatin 的表达；3.实时定量 RT-PCF测量desmin mRNA的表达；4.透射电 子显微镜观察骨骼肌Z线的变化；5伊文斯兰(Evans blue)荧光染料检测肌细胞 膜通透性改变。研究结果： 1.与正常大鼠相比 ,吊尾组大鼠比目鱼肌 calpains 的活性明显升高；川芎嗪灌药组与单纯吊尾组相比 ,calpain1 活性下降了 52%, 具有极显著意义 (P<0.01),calpain2 无显著意义；吊尾再负荷组与吊尾组相 比,calpain1有显著性升高(P&lt

3、;0.05),calpain2无显著性差异；冬眠不同时期中, 黄鼠比目鱼肌 calpain1 和 2 活性相对稳定 , 变化无统计学意义。秋季吊尾组与冬眠前组相比 ,calpain1 的活性显著升高(P<0.05),calpain2 的变化无显著意义；其它各组与冬眠前相比 ,calpain1 和 2 的变化均无显著性意义。 2. 与对照组相比白鼠吊尾组 calpain1 的表达变化 不明显,calpain2的表达有显著性升高(P<0.01);强迫运动组与单纯吊尾组 相比,calpain1和2的表达变化不明显；川芎嗪灌药组与吊尾组相比,calpain1 的表达变化不明

4、显 ,calpain2 有有显著性降低 (P<0.05)各组 calpastatin 表达量没有显著性差异；黄鼠吊尾组与冬眠前组相比,calpain1和2都有明显的升高,其中,calpain1的升高具有显著性意义,calpai n2的具有极显著性意义；冬眠中、出面组与冬眠前组相比,calpai ns的变化均无明显变化；出眠运动组与冬眠前相比 calpain1 的升高有极显著性意 义,Calpain2无显著性变化；与冬眠前相比,冬眠中和出眠组calpastatin 的升 高具有极显著性意义 ,其他各组无明显变化。3.与正常对照组相比 ,吊尾组大鼠比 目鱼肌desmin mRNA的表

5、达显著下降，川芎嗪灌胃组与正常对照组相比无显著性 差异,与单纯吊尾组相比，desmin mRNA的表达明显升高(P<0.05)。吊尾后强迫运动组与同步对照组相比 desmin mRNA勺表达显著降低 (P<0.01), 与单纯吊尾组相比 ,有下降趋势,但没显著性变化。与冬眠前相比 , 冬眠中黄鼠比目鱼肌desmin mRN的表达显著性升高，出眠组无明显变化，出眠后 强迫运动组desmin mRNA表达略有升高,但无统计学意义。4.经伊文思蓝染料染色后 ,正常组和同步对照组细胞间隙内充盈荧光 ,但基 本无染料进入细胞内部； 吊尾组有局部染料进入细胞； 吊尾后再负荷组充

6、盈染料 的细胞数目明显增多 ,有较多细胞内部出现 EB。 5.电镜观察发现：对照组大鼠肌 原纤维直径均一 ,Z 线宽度正常完整。吊尾组大鼠比目鱼肌Z线排列扭曲，呈波浪锯齿状。川芎嗪灌药组 Z线排列 扭曲 , 呈波浪状 , 但根本一致。冬眠前黄鼠比目鱼肌肌原纤维直径均一 ,Z 线宽度正常完整；冬眠中黄鼠比 目鱼肌肌原纤维与冬眠前黄鼠Z线排列相似，肌原纤维直径均一整齐,Z线宽度正 常；出眠黄鼠肌原纤维Z线纵向排列略有偏差，肌节宽度均一，明暗带清晰。研究 结论：1.由 Calpian 介导的细胞骨架蛋白的降解速率增强可能是导致大鼠废用及 废用后再负荷骨骼肌损伤的重要机制 , 川芎嗪对蛋白降解途径有抑制作用；黄鼠 在非冬眠期也会出现蛋白降解能力加强 , 但是在冬眠期蛋白保存机制较优。2. 吊尾及吊尾后强迫运动使大鼠比目鱼肌 desmin mRNA下调，川芎嗪对其有 抑制作用；黄鼠在冬眠不同时期desmin mRNA保持稳定,并在