论文部分内容阅读
目的:随着社会经济的发展,膳食结构逐渐西方化,代谢综合征及心脑血管疾病发病率急剧上升,高脂饮食(High fat diet,HFD)被认为是威胁人类健康的重要危险因素之一。近年来,因高脂饮食对老化的九个标志都有影响,能促进老化相关性疾病的发生,如肌少症,被认为是老化加速器。肌少症(Sarcopenia)作为以骨骼肌质量及其力量的下降为特征的新的老年综合征,是老年人躯体功能障碍,生活质量下降及跌倒、衰弱、失能及死亡的重要危险因素,逐渐受到重视。随着老化,肌蛋白平衡倾向肌肉降解一方,更为重要的是,骨骼肌的再生、修复能力明显减退。目前认为负责骨骼肌再生主要为骨骼肌干细胞,通过增殖、分化修复老化过程中的慢性损伤。随着研究的进展,有效增强骨骼肌干细胞的增殖及分化功能,可成为延缓肌少症的有效手段。方法:体内研究方面:我们建立高脂喂养C57/B6 5月小鼠模型,进一步分析西方生活式(高脂饮食)对小鼠肌纤维量及力量的影响。使用双能X线仪检测小鼠体内肌肉、脂肪组织,并计算其含量;使用小鼠抓力仪测定小鼠抓力;分离腓肠肌(Gastrocnemius,Gas)及胫骨前肌(Tibialis anterior,TA),用苏木精-伊红(H&E)染色观察比较肌纤维横截面积大小;荧光定量PCR测定老化基因肿瘤抑制基因(P53、P16),肌降解蛋白泛素蛋白连接酶E3s(muscle atrophy F-box,Atrogin-1 和 muscle-specific RING finger protein 1,MuRF-1),炎症相关指标(IL-6、TNFα)及11β-羟基类固醇脱氢酶(11β-Hydroxysteroid Dehydrogenase,11 β-HSD1)。体外研究方面:使用不同浓度棕榈酸(Palmitic acid,PA)干预肌肉干细胞分化,分析游离脂肪酸对肌肉干细胞分化及功能的影响。在小鼠骨骼肌干细胞诱导分化后,同时予PA及BVT干预,用荧光染色法、荧光定量PCR测定成肌基因肌球蛋白重链(Myosin heavy chains,MyHC)表达;seahorse能量代谢仪检测细胞的氧耗增加率;荧光定量PCR检测线粒体融合基因线粒体融合素基因1(mitofusin1,Mfn1)、视神经萎缩症蛋白基因(opticatrophy 1,Opa1)和裂解基因发动相关因子基因(dynamin 1-like,Drp1)、线粒体分裂素基因1(fission 1,Fis1)的相对表达量。结果:动物实验中发现高脂饮食组小鼠,脂肪组织增加明显,肌间出现脂肪组织沉积,骨骼肌纤维变细,而且小鼠抓力相对减少。荧光定量PCR测定老化基因肿瘤抑制基因P16升高(P<0.05),肌降解蛋白泛素蛋白连接酶E3s(Atrogin-1和MuRF-1)均增加,高脂诱发IL-6、TNFα为代表的炎症指标增加,11-βHSD1基因表达量增加。体外实验发现肌肉干细胞给予不同浓度PA刺激后,PA100umol/l时MyHC表达量少,11β-HSD1含量较高;给予PA刺激后MyHC荧光表达量下降,肌小管融合率减低,用seahorse能量代谢仪检测细胞的氧耗增加率Oxygen consumption rates(OCR)发现细胞线粒体氧化呼吸功能受抑制,且线粒体融合/裂解比值下降,裂解基因增加。而加入11β-HSD1特异性抑制剂BVT.2733后,肌小管融合率增加;细胞氧化呼吸能力改善;线粒体融合/裂解比值增加,裂解基因表达下降(P<0.05)。结论:高脂饮食促使身体成分改变,脂肪组织明显增加,骨骼肌纤维变细,肌肉力量减退。高脂饮食加重骨骼肌萎缩、老化,增强肌肉组织内炎症反应。而且抑制肌肉干细胞分化、影响线粒体氧耗功能,增加线粒体裂解。11β-HSD1特异性抑制剂BVT.2733可以改善肌肉干细胞分化,为延缓肌少症的发生发展提供有效治疗手段。