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目的: 观察低氧微环境下电脉冲(EPS)对C2C12肌管细胞肌球蛋白重链和糖脂代谢的影响,并与有氧运动训练小鼠骨骼肌相应变化进行比较分析,初步探索肌管细胞运动模型的建立。 方法: 将小鼠分为6组:有氧运动训练4周组、5周组、6周组及相应对照组,ELISA法测定小鼠腓肠肌PGC-1α蛋白、各亚型肌球蛋白重链含量,实时荧光定量RT-PCR检测糖脂代谢相关蛋白基因表达。低氧微环境下用3种EPS方案诱发C2C12肌管收缩,检测指标、方法同上。 结果: 动物实验:⑴从第3周末起,训练小鼠的有氧运动能力开始显著提高。⑵训练小鼠骨骼肌PGC-1α蛋白含量在训练初期显著增加,但随训练时间增长在达到峰值后会快速回落至基础水平。训练小鼠骨骼肌PGC-1αmRNA相对表达量只能部分解释其蛋白变化。⑶有氧运动训练使小鼠骨骼肌慢肌(Ⅰ型)含量增多,快肌(Ⅱx、Ⅱa)含量减少,转化过程中快肌的参与顺序先是Ⅱx型,然后是Ⅱa型。⑷有氧运动训练小鼠骨骼肌葡萄糖氧化利用和肌糖原合成加强,相关调节酶PDH和GYS1的mRNA表达波动。细胞实验:⑴4天的低氧联合EPS成功建立C2C12肌管细胞收缩模型。⑵低氧抑制了C2C12肌管肌球蛋白的生成。⑶常氧和低氧微环境下EPS诱发C2C12肌管收缩均是以葡萄糖和脂肪酸的有氧氧化供能为主。⑷EPS使C2C12肌管由慢肌纤维向快肌纤维转化。⑸低氧微环境下EPS2诱发C2C12肌管收缩,显著提高了C2C12肌管细胞PGC-1α蛋白含量和其mRNA表达。⑹EPS主要依靠GLUT1的增加提高C2C12肌管细胞葡萄糖转运。常氧微环境下EPS1方案使肌管细胞线粒体氧化利用中链脂肪酸加强,葡萄糖利用减少。低氧微环境下;EPS2方案使C2C12肌管细胞线粒体氧化利用脂肪酸加强,同时糖原合成加强;而EPS1方案使C2C12肌管细胞糖原合成减弱。 结论: ⑴低氧微环境抑制了C2C12肌管细胞分化。⑵低氧微环境下EPS2诱发C2C12肌管收缩,有效的模拟了有氧运动训练对在体骨骼肌PGC-1α蛋白含量的影响,EPS刺激使C2C12肌管由慢肌纤维向快肌纤维转化。⑶低氧微环境下EPS诱发C2C12肌管收缩能一定程度模拟有氧运动训练对小鼠骨骼肌葡萄糖和脂肪酸代谢的影响。