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尾吊损害大鼠认知功能并下调海马学习记忆相关蛋白表达
目的 探讨模拟微重力环境对记忆功能和学习相关蛋白表达的影响.方法 研究采用7d尾吊模拟微重力环境,利用水迷宫和跳台检测记忆能力,利用免疫印迹技术检测记忆相关蛋白、神经保护蛋白和抗氧化酶蛋白表达,利用RT-qPCR检测基因表达.结果 SD大鼠尾吊7d后,空间记忆能力和位置记忆能力均减弱.尾吊降低了大鼠海马学习相关蛋白NR1/2B-CaMKⅡ-CREB通路的活化,机械生长因子MGF及其下游Nrf2介导的神经保护蛋白HO-1表达也明显减少.另外,尾吊抑制了抗氧化酶SOD2和GPx的基因和蛋白表达.这些结果提示,模拟微重力环境明显抑制了海马NR1/2B和MGF信号途径.结论 NR和MGF可能分别作为尾吊介导的认知障碍的调节因子和保护因子,这为微重力环境下认知障碍的学习记忆相关蛋白调节理论奠定了基础.
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补充谷氨酰胺对过度训练大鼠腹膜巨噬细胞IGF-1和MGF基因表达的影响
目的:了解补充谷氨酰胺对过度训练大鼠腹膜巨噬细胞胰岛素样生长因子1(IGF-1)和机械生长因子(MGF)基因表达的影响.方法:8周龄健康雄性Wistar大鼠40K,随机分为安静对照组(C)、过度训练组(E)、过度训练补充谷氨酰胺组(EG).后两组根据取材时间不同分为2组:运动后36 h取材组(E1、EG1),运动后7天取材组(E2、EG2).总计5组,每组8只,除C组外,其他4组进行ll周递增负荷跑台训练.EG组从第5周开始至第8周灌胃补充谷氨酰胺(0.8 g/kg/d),以后几周加至饮用水补充,剂量逐周加大到1.1 g/kg/d.断头处死大鼠并分离纯化腹膜巨噬细胞,采用荧光定量PCR技术测定IGF-1和MGF基因表达.结果:安静状态下巨噬细胞即可表达IGF-1和MGF.11周过度训练后36 h,巨噬细胞IGF-1、MGF表达量显著增加,分别约为安静对照组的2l倍和92倍(P<0.01).EG1组IGF-1、MGF表达显著增加,分别约为安静对照组的10倍和37倍(P<0.01),但显著低于E1组(P<0.01).停训后恢复7天,E2组、EG2组IGF-1、MGF表达量分别与E1组、EG1组相比均显著下降(P<0.01),但与C组相比差异无统计学意义.结论:静息态巨噬细胞可表达IGF-1和MGF:过度训练可增强巨噬细胞IGF-1和MGF表达,MGF表达对运动应激更敏感;补充谷氨酰胺可部分抑制巨噬细胞IGF-1和MGF对过度训练的应答.
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机械生长因子促骨骼肌卫星细胞增殖作用途径的初步研究
目的:研究机械生长因子促进骨骼肌卫星细胞增殖的量效关系及可能的作用途径.方法:选用4周龄雄性SD大鼠1只,无菌条件下取后肢肌肉,采用改进的两步酶消化法结合差速贴壁技术,分离及纯化骨骼肌卫星细胞.免疫细胞化学法鉴定骨骼肌卫星细胞.取第3代骨骼肌卫星细胞,随机分为对照组、DMEM对照组、MGF组(M组)、LY+ MGF组(LM组)、PD+ MGF组(PM组)和LY+PD+ MGF组(LPM组),同步化后,相应组细胞换用含有PI3K特异性抑制剂LY294002(30μM)及MEK特异性抑制剂PD98059(50 μM)的生长培养基预阻断12 h后,再用含有MGF(25 ng/ml)的生长培养基继续培养24 h后,用CCK-8比色法、BCA比色法观察不同抑制剂干预下SC的增殖及总蛋白含量.结果:1、PM组和LPM组OD值均显著低于M组(P＜0.01),而LM组OD值与M组无显著差异.2、LM组、PM组、LPM组SC总蛋白含量均显著低于M组.结论:MEK/Erk途径在MGF对卫星细胞促增殖方面有较重要作用.
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外源性机械生长因子对大鼠骨骼肌卫星细胞生物学特性的影响
目的:研究机械生长因子(MGF)促离体培养的骨骼肌卫星细胞增殖的佳浓度,并观察该浓度对细胞生长曲线、总蛋白及凋亡情况的影响.方法:选用雄性SD大鼠1只,无菌条件下取后肢肌肉,采用改进的两步酶消化法结合差速贴壁技术,分离及纯化骨骼肌卫星细胞.取第3代骨骼肌卫星细胞,分别采用终浓度为15、25、50、100、200 ng/ml的MGF进行干预,作为实验组;另以单纯加入100 μl生长培养基作为对照组,以加入100μl DMEM作为阴性对照组.同步化后,于培养24 h后加入CCK-8溶液.采用CCK-8比色法检测不同浓度MGF下细胞的增殖情况并筛选出佳浓度后,绘制生长曲线,同时运用BCA法及Hoechst 33342、PI双染法测定佳增殖浓度的MGF对卫星细胞蛋白合成及细胞凋亡的影响.免疫细胞化学法鉴定骨骼肌卫星细胞.结果:①终浓度为15、25、50、100 ng/ml的MGF均有促进骨骼肌卫星细胞增殖的作用(P＜0.01),其中25 ng/ml MGF促增殖作用佳.②与对照组相比,MGF组细胞生长曲线左移,倍增时间、平台期均缩短.③与对照组相比,25 ng/ml MGF作用48 h即对骨骼肌卫星细胞有明显的增殖效果(P＜0.05);与对照组相比,25 ng/ml MGF作用骨骼肌卫星细胞48 h和72 h时,其总蛋白含量显著增加(P＜0.05);与对照组相比,25 ng/ml MGF作用72h、96h,骨骼肌卫星细胞的平均凋亡指数显著减小(P＜0.05).结论:①机械生长因子可促进体外培养的大鼠骨骼肌卫星细胞增殖,佳浓度为25 ng/ml;②25 ng/ml MGF可以使骨骼肌卫星细胞提前进入平台期,缩短生长周期;③25ng/ml MGF可以抑制骨骼肌卫星细胞的凋亡.
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振动训练对大鼠骨骼肌质量和肌细胞机械生长因子mRNA表达的影响
目的:探讨不同振动训练模式对大鼠骨骼肌细胞机械生长因子(MGF)mRNA表达和肌肉质量的影响.方法:42只雄性SD大鼠,根据对其施加的不同振动频率(35Hz、25Hz和15Hz)和持续时间(15min和5min),分为7组:安静对照组、低频率短时间振动组、低频率长时间振动组、中频率短时间振动组、中频率长时间振动组、高频率短时间振动组和高频率长时间振动组.各组进行相应振频和时间的振动训练,实验持续8周.实验结束后取材,检测腓肠肌质量相关指标、CK活性和肌细胞MGF mRNA表达水平.结果:各组大鼠腓肠肌质量无显著性差异,中频长时间组和高频短时间组腓肠肌指数(肌肉/体重比值)均显著高于安静对照组(P<0.05).中频长时间组肌纤维横截面积(CSA)和CK水平均显著高于安静对照组(P<0.05).各训练组大鼠骨骼肌MGF mRNA表达均显著高于安静对照组,中频长时间组显著高于除高频短时间组之外的其它训练组(P<0.05).结果提示,适宜的振动(中频率长时间)训练有助于增加腓肠肌相对质量、肌纤维横截面积和肌细胞内CK活性,增强肌细胞MGF mRNA表达.
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雌性大鼠尿道括约肌损伤修复过程中机械生长因子mRNA表达的改变
目的:观察雌性未育Wistar大鼠尿道括约肌损伤后修复过程中局部内源性机械生长因子(MGF)mRNA的表达情况,进一步探讨MGF是否参与尿道括约肌损伤后肌细胞再生修复过程.方法:雌性未育Wistar大鼠60只随机分为2组,一组模拟产伤制备尿道括约肌损伤模型作为实验组,共30只,分别于损伤后的第1,4,7,10,14天各处死6只,取出尿道;另一组30只为尿道未损伤组作为空白对照组,在与实验组相同时间点处死,取出尿道.行内参法的相对定量荧光聚合酶链反应(PCR)检测局部MGF表达情况.结果:空白对照组大鼠局部内源性MGF mRNA只有极少量的表达,实验组在损伤后第1天表达量即显著增加,后逐渐升高,到第7天达高峰,之后逐渐下降,但在第14天表达量仍高于正常组(P＜0.05).结论:雌性大鼠尿道括约肌损伤修复过程中局部MGF mRNA表达量增加,且损伤时间不同表达量有所变化,提示MGF可能参与了尿道括约肌的损伤修复.
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机械生长因子对骨骼肌卫星细胞的调控
背景:机械生长因子作为胰岛素样生长因子1的一个亚型,有促进肌卫星细胞增殖,抑制分化的功能,因此利用外源性机械生长因子类物质对卫星细胞进行干预,并对其调控的分子机制进行研究,可以为骨骼肌疾病的临床治疗及组织工程学的研究提供新的思路.目的:综合分析机械生长因子对骨骼肌卫星细胞的调控及其治疗作用.方法:采用计算机检索中国期刊全文数据库及PubMed数据库1995/2009相关文献,中文检索词为"机械生长因子,骨骼肌卫星细胞";英文检索词为"MGF".纳入标准:具有原创性的研究论文,其研究目的或方法具有代表性.排除标准:重复性研究及与课题相关性较弱的文献.结果与结论:机械生长因子有激活肌卫星细胞,促进细胞增殖,抑制肌管融合及促进卫星细胞迁移的功能.机械生长因子对骨骼肌损伤修复、神经损伤修复及心肌梗死治疗等方面有积极的临床意义.外源性机械生长因子类物质对肌组织修复、再生方面的作用,有可能为运动损伤的康复治疗开辟新的途径,并且对细胞移植具有一定的临床意义.
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胰岛素样生长因子1基因剪接变异体对深静脉血栓形成的影响
目的 探讨肌肉退变相关基因胰岛素样生长因子1 (IGF-1)剪接变异体对深静脉血栓( DVT)形成的影响.方法 选取行关节置换或关节镜手术的63例患者,经下肢深静脉照影检查分为DVT组(18例)和无DVT组(45例);或根据年龄分成青少年组(20例)、中年组(17例)和老年组(26例).采用RT-PCR技术检测样本中肌肉型IGF-1( IGF-1 Ea)和机械生长因子(MGF)的表达.结果 肌肉中IGF-1Ea及MGF基因表达在DVT组和无DVT组差异无统计学意义(P＞0.05),而在青少年组、中年组、老年组则呈递减趋势(P＜0.05).结论 肌肉退变相关基因IGF-1的剪接变异体对DVT形成可能无明显影响;但随着年龄的增长,肌肉中IGF-1Ea和MGF的相对表达量逐渐下降.
关键词： 深静脉血栓 肌肉型胰岛素样生长因子-1 机械生长因子 -
机械生长因子的结构与调节
机械生长因子(mechano growth factor,MGF)起源于胰岛素生长因子Ⅰ(insulin-like growth factor Ⅰ,IGF-Ⅰ),与肝型IGF-Ⅰ基因有着不同的3′端序列.MGF的表达主要受机械刺激和局部组织损伤的影响,且比肝型IGF-Ⅰ具有增加肌肉质量的能力;机械刺激后幼年骨骼肌MGF表达先于其它IGF-Ⅰ异构体,且MGF mRNA水平与年龄及生长激素有密切关系.
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机械生长因子对骨髓间充质干细胞迁移作用的影响及相关机制研究
目的 探讨机械生长因子(MGF)调控骨髓间充质干细胞(MSCs)迁移作用机制.方法 分离Sprauge-Dawley(SD)大鼠的MSCs,外源性给予不同浓度(0,1,10,25,50μM)MGF干预,采用Western Blot方法检测细胞骨架相关蛋白RhoA及其下游p-MYPT和粘附斑激酶相关蛋白p-FAK、t-FAK表达,探讨MGF对MSCs细胞骨架张力和粘附斑的调节作用;然后通过肉毒素C3抑制RhoA活性,采用Western Blot方法检测p-MYPT、p-FAK及FAK蛋白表达,采用Transwell跨膜小室实验检测细胞迁移能力,采用免疫荧光检测MSCs细胞骨架及粘附斑形成情况.结果 MGF可明显促进MSCs RhoA激酶激活及其下游p-MYPT表达,且该效应具有浓度依赖性,以MGF浓度为50 μM时RhoA及p-MYPT表达尤为显著;p-FAK/t-FAK结果提示MGF可激活粘附斑激酶FAK,促进粘附斑形成;使用肉毒素C3抑制RhoA活性后发现FAK激活受到明显抑制;Transwell实验结果提示MGF可促进MSCs迁移,而经肉毒素C3干预后能明显抑制MSCs迁移;免疫荧光染色结果提示MGF可促进MSCs细胞骨架重排及粘附斑形成,而经肉毒素C3干预后可见细胞骨架破坏及粘附斑形成明显减少.结论 MGF通过控制RhoA-FAK信号轴介导细胞骨架及粘附斑形成,从而调控MSCs迁移.
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机械生长因子研究进展
胰岛素样生长因子(IGF)初被认为是一种由肝脏分泌的促生长因子,介导生长激素(GH)的作用,调节和诱导组织生长和发育.然而,后来人们发现IGF除了能在肝脏产生外,其他组织如肌肉也能通过自分泌或旁分泌的形式产生,并且在许多方面独立于GH而发挥作用.现在普遍认为IGF能产生几种具有不同功能和不同受体的剪接异构体.这些异构体中一种与肝脏产生的系统型IGF-IEa相同,另一种其mRNA仅在肌肉受到机械刺激后才可检测到,故称为"机械生长因子"(mechano growth factor, MGF).
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机械生长因子对骨骼肌卫星细胞增殖及MGFmRNA表达的影响
目的 骨骼肌卫星细胞是肌源性干细胞,该细胞的增殖受一系列生长因子的影响.而机械生长因子( mechano growth factor,MGF)是近年来发现的一种对力学信号敏感的自分泌局部生长因子,可以激活肌卫星细胞的增殖.本研究采用不同浓度的MGF干预体外培养的骨骼肌卫星细胞,探讨促进卫星细胞增殖的适宜浓度.方法 用Ⅱ型胶原酶和胰蛋白酶两步酶消化法分离骨骼肌卫星细胞,待细胞同步化后,分别应用不同浓度的MGF(0 ng/ml、25 ng/ml、50 ng/ml、100 ng/ml和150 ng/ml)干预原代培养的骨骼肌卫星细胞96小时,采用RT-PCR技术检测肌卫星细胞MGF mRNA的表达,用CCK-8检测卫星细胞的增殖情况,并检测细胞总蛋白含量.结果 与0 ng/ml MGF组相比,25 ng/ml和50 ng/ml组OD值在各时间点均显著性增加,其中25 ng/ml组在24 h至96 h内OD值具有高度显著性(P＜0.01),50 ng/ml组在24 h至72 h内也有高度显著性的增加(P＜0.01)；25 ng/ml和50 ng/ml组MGF mRNA的表达量均显著高于对照组(P＜0.05),其它组的表达与对照组无显著性差异.总蛋白含量也显示,与0 ng/ml MGF组相比,25 ng/ml和50 ng/ml组均有显著性升高(P＜0.05).结论 适宜浓度的MGF具有促进肌卫星细胞增殖的作用,其中浓度为25 ng/ml和50 ng/ml时具有较强的促增殖作用,但有一定的时间差异.
