PPAR PPAR研究 1687 - 4765 1687 - 4757 Hindawi 10.1155 / 2020/3785137 3785137 研究文章 刺激α1肾上腺素能受体改善细胞功能通过PPAR Multiorgans Vasomotion之外 δ https://orcid.org/0000 - 0001 - 8814 - 0099 Yong-Jik 1 Hyun -秀 2 https://orcid.org/0000 - 0002 - 3228 - 7988 搜索引擎优化 香港Seog 1 Na 金哦 1 https://orcid.org/0000 - 0002 - 0014 - 9783 张成泽 You-Na 1 Yoon-Mi 1 队伍 1 Kaundal Ravinder K。 1 心血管中心 的心脏病 内科 古鲁韩国大学医院 高丽大学医学院 08308年首尔 韩国 korea.ac.kr 2 解剖学系 高丽大学医学院 08308年首尔 韩国 korea.ac.kr 2020年 1 2 2020年 2020年 20. 08年 2019年 02 12 2019年 03 01 2020年 1 2 2020年 2020年 版权©2020 Yong-Jik李et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

细胞可以转移他们的代谢糖酵解和氧化磷酸化之间制定细胞命运计划以应对外部信号。广泛分布的 α1肾上腺素能受体(ARs)期间生理刺激运动,据报道的激活能量AMPK途径,并预计生物效应超出了他们的血流动力学效应。调查的效果和机理,基于“增大化现实”技术的整个身体的生理刺激,各种 在体外 在活的有机体内实验使用AR受体激动剂米多君,2-amino - N- [2 - (2,5-dimethoxyphenyl) 2-hydroxy-ethyl]乙酰胺。各种生物标志物的表达参与ATP生产估计通过免疫印迹、逆转录聚合酶链反应,耗氧率、酶联免疫吸附试验(ELISA),荧光染色,油红O染色在多个细胞系(骨骼肌、心肌、肝、巨噬细胞、血管内皮细胞,脂肪细胞)。自发性高血压大鼠的血压、血液分析、瀑特异性生物标志物,和一般相关生物分子ATP生产测量免疫印迹分析,免疫组织化学,ELISA和超声心动图。药理的激活 α1肾上腺素能受体促进C2C12骨骼肌细胞线粒体氧化磷酸化和ATP生产增加分解代谢的分子的表达,包括PPAR δAMPK, PGC-1 α通过胞质钙信号和增加GLUT4表达式,如运动。也激活这些积极分子和与心肌细胞线粒体氧化磷酸化,内皮细胞、脂肪细胞、巨噬细胞、肝细胞和影响他们相关的特异性的生物功能。所有这些影响发生在米多君后3 h(和达到6小时)治疗。在自发性高血压大鼠, α1肾上腺素能受体刺激影响线粒体氧化磷酸化,激活PPAR ATP生产 δAMPK, PGC-1 α和相关的生物功能的多个器官,器官相声。治疗降低血压、脂肪和体重、胆固醇水平,和炎症活动;骨骼肌ATP含量和胰岛素敏感性增加;没有运动训练和增加心脏收缩功能。这些结果表明,激活的 α1肾上腺素能受体刺激能量通过PPAR重组 δ增加线粒体氧化磷酸化,并在多个器官健康瀑特异的生物效应,包括骨骼肌、超出其vasomotion效果。此外,的作用机理 α1肾上腺素能受体可能主要通过PPAR施加 δ

古鲁韩国大学医院 韩国大学医学中心 O1801781
1。介绍

在的生命有机体,细胞生物能量学需要提供通过互连细胞质中的糖酵解和三羧酸(TCA)周期和线粒体的氧化磷酸化。糖酵解的连续反应,葡萄糖代谢丙酮酸,丙酮酸解放,三磷酸腺苷(ATP)和NADH在细胞质中。在常氧条件下,丙酮酸进入线粒体,氧化有限公司2和H2O通过三羧酸循环,氧化的NADH氧化磷酸化反应生成大量的ATP和河畔+在线粒体。在高分子合成,葡萄糖可以RNA和DNA合成的磷酸戊糖途径和NADPH脂肪酸合成。Upregulation糖酵解是一个关键的步骤,它增加了通量合成大分子。柠檬酸循环还提供了基质的类异戊二烯的合成,胆固醇、黄酮类化合物、脂肪酸和蛋白质转译后的组蛋白的乙酰化作用的( 1]。这些生物合成反应需要持续cataplerotic提取糖酵解和三羧酸循环的中间体,因此,他们维护这些重要的代谢途径 2]。糖酵解维护通过增加代谢通量通过糖酵解途径,但补充三羧酸循环,使用两个anapleroticmolecules,草酰乙酸和谷氨酸,。在激活细胞生产生物质、葡萄糖和谷氨酰胺都不是完全氧化生成ATP ( 3),因为anaplerotic通量必须大于cataplerotic通量补充柠檬酸循环的中间体。因此,多余的流量通过这些途径是由减少乳酸、丙酮酸生成必要的河畔+需要维持糖酵解和三羧酸循环,即使在有氧条件下。因此,糖酵解至关重要的细胞功能(如炎症和细胞增殖)要求大分子( 4]。

最近的研究表明,细胞产生能量至关重要的是如何影响细胞的功能和器官在运动和免疫反应。细胞可以转移他们的代谢糖酵解和氧化磷酸化之间制定一个功能性的命运程序以应对外部信号。例如,经典的优惠依赖M1-type激活巨噬细胞糖酵解和另外M2-type激活巨噬细胞氧化代谢( 4)的燃料偏好相似的增大(II型)和slow-twitch (I型)骨骼肌纤维( 5]。这种模式的耦合细胞的代谢功能也在研究心脏和组织干细胞,在糖酵解代谢氧化代谢之间的切换和控制心脏功能和造血干细胞激活,分别为( 6, 7]。

在临床情况下,线粒体ATP生产函数是影响因素,如年龄、性别、营养状况、和运动性能,我们认为这些因素项目生物能量学代谢糖酵解或氧化磷酸化,从而改变全身多个器官的代谢功能。肥胖和缺乏身体活动,经常与线粒体功能障碍( 10预计,加速糖酵解与线粒体功能障碍的程度在氧化磷酸化,从而影响整个身体器官的功能。代谢综合症病理生理学这个发现可以解释为什么由一群代谢条件,如高甘油三酯血症、hyper-low-density脂蛋白(LDL)胆固醇,hypo-high-density脂蛋白(HDL)胆固醇、胰岛素抵抗、糖耐量异常、高血压、血管炎症、动脉粥样硬化、肾、肝、心脏疾病( 11]。在这种情况下,运动是一种调节ATP生产的代谢途径,通过激活分解代谢的分子如PPAR健康的影响 δAMPK, PGC-1 α,刺激线粒体氧化磷酸化( 8)改变骨骼肌的可塑性。

交感神经系统是一个集成的网络,可以同时生产各种对身体的所有器官的影响在不断变化的环境中维持体内平衡。它的生理和代谢反应是通过内源性儿茶酚胺的作用介导的,去甲肾上腺素,肾上腺素肾上腺素能受体。这两个 α1肾上腺素能受体(AR)和 β基于“增大化现实”技术在运动中被激活 α1基于“增大化现实”技术的贡献在运动时血流动力学支持。不像 β基于“增大化现实”技术, α1基于“增大化现实”技术的报道有有益健康的影响,即使长期刺激。它有一个保护作用在心脏收缩功能 12- - - - - - 14),不同于复杂的影响 β基于“增大化现实”技术( 15]。此外,在骨骼肌代谢与能量消耗通过激活AMPK [ 16]。有趣的是, α1基于“增大化现实”技术的分布不仅血管的肌肉,而且无所不在地在大多数器官,包括骨骼肌纤维( 16, 17)、心( 18),脂肪组织( 19),肝脏( 20.),和其他器官 21),这表明它是分发给这些器官通过交感神经的网络。因为 α1基于“增大化现实”技术可以在运动中生理刺激;与激活AMPK的关联 16),刺激ATP生产通过线粒体氧化磷酸化 8];广泛分布到全身,我们假设 α1基于“增大化现实”技术的刺激可以控制所有细胞和器官的代谢功能的改变 α1ars耦合细胞促进新陈代谢的功能改变,如运动。

在这项研究中,我们调查是否进行细胞实验 α1ar刺激促进线粒体能量分子的表达和氧化磷酸化过程和它是否影响骨骼肌细胞的相关的生物功能,如运动。此外,确定 α1基于“增大化现实”技术在细胞代谢功能相同来自多个器官,我们进行实验与心肌细胞,内皮细胞,脂肪细胞,巨噬细胞、肝细胞。我们还使用了代谢综合征的动物模型没有运动训练调查是否药理 α1基于“增大化现实”技术的刺激促进线粒体氧化磷酸化的基因的表达,导致生物多个器官的变化。

2。材料和方法 2.1。材料

社会应激大鼠骨骼肌、C2C12小鼠骨骼肌HL1 H9C2心肌,HUVEC人类脐静脉内皮细胞株,原始264.7巨噬细胞,3 t3-l1鼠标preadipocyte细胞从韩国购买细胞株银行(首尔,韩国)。胎牛血清的边后卫,antibiotic-antimycotic (AA)的解决方案,和媒体购买从WELGENE Inc .(韩国大邱)。试剂盒®试剂购买从英杰公司(美国加利福尼亚州卡尔斯巴德)。PRO-PREP™蛋白质提取解决方案和prestained大小标记从基因内区购买生物技术。Anti-AMPK α( α亚基总)和anti-phospho-AMPK形式 α(磷酸化Thr172)主要抗体购自细胞信号技术,Inc .(丹弗斯、马、美国)。主要抗体anti-PGC-1 α,anti-PPAR δ、anti-mannose受体和己糖激酶二世和一只老鼠脂联素酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒购自Abcam(英国剑桥)。主要抗体anti-cytochrome c氧化酶(细胞色素c氧化酶亚基4 (COX4)), anti-glucose转运蛋白4 (GLUT4), anti-rabbit二级抗体,从圣克鲁斯生物技术获得的和anti-mouse二级抗体(圣克鲁斯、钙、美国)。Anti-alpha1肾上腺素能受体1购买罗福斯(美国利特尔顿有限公司)。ELISA试剂盒对ATP, PPAR δAMPK, PGC-1 α白介素- 1 (IL) β白介素、肿瘤坏死因子-α(TNF - α)、活性氧(ROS)从MyBioSource购买(美国CA)。西方发射极耦合逻辑清晰™衬底设备购买从Bio-Rad(美国大力神,CA)。x射线胶片是来自爱克发(Mortsel、比利时、德国),开发人员和固定器试剂购自柯达(美国罗彻斯特,纽约)。米多君、复合C、琥珀酸钠、氮蓝四唑,磷酸氢钾,磷酸氢二钠,蛋白酶抑制剂的鸡尾酒,油红O试剂购自Sigma-Aldrich(圣路易斯,密苏里州,美国)。免疫组织化学试剂购买从向量实验室(美国伯林盖姆,CA)。

2.2。动物的准备

24雄性自发性高血压大鼠(月)(3周的年龄)保持在标准条件下(21°C,湿度41 - 62%)与常规日夜(10/14小时)周期和免费获取水和实验室的饮食。所有动物实验进行符合韩国大学动物科学规章制度(kuiacuc - 2012 - 100)。实验过程和住房条件是动物实验委员会批准,韩国大学。经过1周的适应,我们分配老鼠到4组每组大鼠(6)如下:基底控制在4周的年龄(牺牲),组我(米多君管理4周,4周开始的年龄;牺牲在8周的年龄),第二组(阿替洛尔政府为4周,4周开始的年龄;牺牲在8周的年龄),第三组(饮用水只控制;牺牲在8周的年龄)。基底控制,第三组接受标准维护食物饮食(Ssniff K-H4丸;所以,德国)没有任何药物;组我收到相同的饮食与米多君饮用水(0.3毫克/公斤/天); and group II received the same diet with atenolol in the drinking water (1 mg/kg/day). Blood pressure (BP) was measured by tail-cuff plethysmography every 7 days using a BP-2000 Blood Pressure Analysis System™ (Visitech Systems Inc.; Apex, NC, USA). The animals underwent no exercise training. Animals in basal control were euthanized at 4 weeks of age, and the rats in the other groups were euthanized after 4 weeks of treatment at 8 weeks of age. Blood samples were obtained from the inferior vena cava, and the heart, aorta, liver, skeletal muscles, and visceral fat were dissected cleanly and weighed. Harvested organs were stored at - 80°C or in 10% ( w / v )福尔马林浸泡固定。

2.3。细胞培养

HL1在Claycomb培养基培养细胞含去甲肾上腺素(100 μ37°C M)和维护,公司5%2孵化器。16种,C2C12,生264.7、HL1 H9C2细胞在DMEM培养含有10%的边后卫和1% AA的解决方案和维持在37°C, 5%的公司2孵化器。中被替换为新的DMEM或Claycomb介质每48 - 72 h。细胞被镀的密度 1 × 10 4 细胞每口井在96年文化菜或 2 × 10 5 细胞每在Claycomb six-well培养板或DMEM培养基含有10%的边后卫和1% antibiotic-antimycotic解决方案。细胞培养为24 - 48 h和保持在37°C, 5%的公司2孵化器,然后改变了媒介Claycomb或DMEM包含1%的边后卫。此后,这些细胞被对待米多君(1 - 100 μ米- 24 h。3 t3-l1 preadipocytes 10至20通道被镀的密度 5 × 10 4 每口井的细胞在DMEM 24-well文化菜含10%小牛血清和1% antibiotic-antimycotic解决方案。当3 t3-l1细胞达到confluency,分化培养基添加到细胞和米多君(30 μM)和GSK0660 (50 μPPAR M) δ拮抗剂。分化培养基包含0.0125毫米地塞米松,12.5毫米3-isobutyl-1-methylxanthine 10 μg / mL胰岛素,和10%的边后卫。后两天的分化阶段,媒介是更改为一个包含10 μg / mL胰岛素和10%的边后卫。孵化后2天胰岛素媒介,媒介改变了维护中含有10%的边后卫。

2.4。心脏超声心动图检查

后的肌内注射麻醉的大鼠Zoletil®(8毫克/公斤)和甲苯噻嗪(2毫克/公斤),我们获得M-mode回波图像与每个老鼠躺在它的左侧。所有考试都是使用一个生动的执行7 (GE医疗系统;美国密尔沃基,WI) 12 MHz换能器。在获得一个最优二维极震区的左心室乳头肌水平,M-mode追踪记录100 mm / s的速度同步心电图记录。心脏壁厚、维度和质量测量使用修改的美国社会从至少三个连续心脏超声心动图方法周期的M-mode轮廓( 22]。

2.5。酶活性测定琥珀酸脱氢酶(SDH)

组织样本中均质磷酸盐(PBS)含有1% ( v / v 蛋白酶抑制剂。均质提取离心机在13000 rpm和5分钟4°C,然后,上层清液被转移到新管。孵化的解决方案包括1 M磷酸盐缓冲剂(25 μ琥珀酸钠(125 L), 0.2米 μL), 10毫克/毫升氮蓝四唑(25 μL), 235年 μL蒸馏水/反应,样本孵化20分钟37°C室。酶解(90 μL)添加到prewarmed孵化解决方案(410 μL),反应混合物是孵化为30分钟37°C室。终止后的反应,反应混合物的吸光度测量在550海里。酶活性是使用以下公式计算: (1) 活动 = 吸光度 反应 - - - - - - 吸光度 稀释 解决方案 量化 蛋白质

2.6。测量血脂生化和ATP的水平,ROS, il - 1 <斜体>β< /斜体>,TNF -α<斜体> < /斜体>,脂联素,ROS, PPAR <斜体>δ< /斜体>,AMPK, PGC-1 <斜体>α< /斜体> (ELISA)

总浓度的胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇在血清样本测量东芝稍后通知- 2000 fr(东芝医疗系统公司、枥木、日本)根据制造商的指示在实验室医学系(诊断测试),高丽大学,古鲁医院(首尔,韩国)。ATP的水平,ROS, il - 1 β肿瘤坏死因子- α、脂联素、活性氧、PPAR δAMPK, PGC-1 α在血清、组织样本或细胞提取物根据制造商的估计方法。

2.7。海马XF分析仪协议

耗氧率(OCR)分析细胞C2C12和H9C2建成使用海马XFp系统(美国安捷伦,圣克拉拉,CA)根据制造商的协议。C2C12细胞被镀 1 × 10 4 细胞每口井,H9C2细胞被镀 1。5 × 10 3 细胞每口井。细胞定居后,米多君被添加到媒体,和细胞培养24小时37°C, 5%的公司2孵化器。传感器盒+工具板包含calibrant是一夜之间在孵化有限公司2无孵化器在37°C。当天的分析,分析中类似于培养基制备(C2C12: 5.6毫米葡萄糖和4毫米谷酰胺;H9C2: 25毫米葡萄糖和4毫米谷酰胺)和pH值调整到7.4。与试验介质的XFp miniplate洗两次,并分析介质(180年第四卷 μL)添加到细胞中。然后,XFp miniplate平衡在一个有限公司2无孵化器在37°C在试验开始前60分钟。(寡霉素,羰基cyanide-4) - trifluoromethoxy苯腙,和抗霉素A /鱼藤酮分别在每个药物注射传感器盒+港公用事业板块和孵化有限公司2无孵化器10分钟,然后,OCR测量。

2.8。逆转录聚合酶链反应

总RNA提取使用试剂盒®试剂根据制造商的指示。互补DNA合成使用权力互补脱氧核糖核酸合成装备,从总RNA和PPAR的聚合酶链反应 δ,AMPK α1、甘露糖受体 β肌动蛋白进行使用PCR预混料设备。反应混合物cDNA预热5分钟在95°C初始变性步骤。变性的聚合酶链反应包括一步20年代在95°C,一个退火步骤10年代55°C,一个扩展一步30年代在72°C,和最后一个扩展步骤5分钟在72°C。使用以下执行qPCR鼠标引物:PPAR δ意义(5 ggc AGA GTT GCT gg GTT CC-3 )和反义(5 CAA GGA ACA CCC CAA广汽CT-3 ),AMPK α1意义(5 有条件现金援助GCT TGA TGC ACA猫GA-3 )和反义(5 柠檬酸柠檬酸AAA GGG gg GTT CC-3 )、甘露糖受体(5 cgg猫GGG TTT TAC TGC TA-3 )和反义(5 有条件现金援助GCT CGT CC-3甘氨胆酸taa行为 )。使用三个独立的生物实验进行复制。基因表达是规范化的信使rna表达水平 β肌动蛋白作为一种内生控制和褶皱变化之间的表达式计算处理和未经处理的控制样本。

2.9。免疫印迹分析

蛋白质大量使用布拉德福德方法估计。提取蛋白(20 - 30 μg)加载到10% ( v / v sds - page凝胶。使用初级抗体免疫印迹分析 α1基于“增大化现实”技术,AMPK α,p-AMPK α,PPAR δ,PGC-1 α二、甘露糖受体和己糖激酶。PPAR的主要抗体的稀释比例 δ在Thr172, AMPK p-AMPK (), PGC-1 α二、甘露糖受体和己糖激酶1:1000年,和二级抗体的稀释条件如下:anti-rabbit PPAR的抗体免疫球蛋白 δ,AMPK p-AMPK PGC-1 α,甘露糖受体1:5000年,anti-mouse免疫球蛋白抗体 β肌动蛋白和己糖激酶ⅱ1:5000。图像被使用柯达手动GBX开发者和固定器试剂。

2.10。细胞内钙的测定

Ca2 +共焦显微镜下测量浓度(LSM 510元,蔡司;从德国)通过检测由Ca发出的荧光2 +Fluo-3敏感指标。细胞治疗Fluo-3 45分钟。文化板块下观察20 x的目标。荧光信号检测的激发波长488纳米。

2.11。葡萄糖吸收试验

C2C12细胞板的密度 1 × 10 4 细胞每口井96孔培养板。当细胞已覆盖超过80%的板,表面的生长介质改为一个微分中含有1%的边后卫和细胞培养4天分化成肌管。第三天的分化,30岁 μM米多君被添加到midodrine-treated集团的媒介。肌管与PBS洗两次,100年饿死 μL PBS含有2% ( w / v )牛血清白蛋白为40分钟。肌管是治疗胰岛素(100 μ摩尔)和米多君(30 μ米)20分钟,然后,2-deoxyglucose被添加到肌管,孵化了20分钟。与PBS三洗后,提取肌管使用提取缓冲。提取是离心机在500转1 - 2分钟,然后,上层清液转移到新管。混合酶,谷胱甘肽还原酶、底物和回收被添加到混合稀释提取与分析缓冲区,反应混合物是孵化了10分钟。光密度测量在412海里。

2.12。油红O染色和测量肝甘油三酯含量

细胞24-well培养板固定在冰冷的甲醇为15分钟,然后用PBS。细胞在油红O染色解决方案1 h。与40%异丙醇洗涤后30年代,PBS洗了两次5分钟。细胞是由光学显微镜观察和拍照。接下来,1毫升100%异丙醇添加到每个好,和筛选了油红O试剂估计使用ELISA读者波长530纳米。肝脏中甘油三酯水平是使用TG量化测量的工具(Abcam)荧光测定的制造商的指示。

2.13。免疫组织化学

骨骼肌组织的幻灯片准备从冻结的部分。幻灯片上的组织和4%多聚甲醛溶液固定了20分钟。幻灯片反应与0.3% H2O2解决方案10分钟;洗后,他们被封锁与正常血清1 h的解决方案。幻灯片主要抗体治疗,疗程1 h和用PBS。二次抗体反应30分钟的幻灯片;洗后用PBS,我们预拌VECTASTAIN ABC试剂溶液反应30分钟的幻灯片。幻灯片然后用PBS和民建联反应底物溶液洗到颜色出现了。用自来水洗5分钟后,我们用苏木精复染色幻灯片。幻灯片然后用自来水洗净,干空气和安装。

2.14。线粒体染色

CytoPainter线粒体染色工具包(ab112143;Abcam)是根据制造商的说明用于生活C2C12细胞的线粒体染色。短暂,CytoPainter添加到活细胞和孵化前1小时固定。然后,染色细胞被荧光显微镜观察。

2.15。统计分析

提出了连续变量的 的意思是 ± 标准 错误 平均或标准偏差。使用Mann-Whitney组之间的差异进行评估 U 测试。4组总体差异变量在使用克鲁斯卡尔-沃利斯检验进行了分析。BP录音从三组获得月4到8周的年龄比较采用重复测量方差分析(方差分析)。所有实验至少有三个独立的复制。 p 值< 0.05被认为是具有统计学意义。所有使用SPSS统计分析(版本。20.0、SPSS Inc .);美国芝加哥,IL)。

3所示。结果 3.1。<斜体的影响>α< /斜体> <子> 1 < /订阅> ar刺激线粒体能量分子的表达,氧化磷酸化和生物骨骼细胞和细胞的变化来自于其他器官

我们进行了细胞培养实验确定米多君,非选择性 α1对PPAR ar受体激动剂,对独立的影响 δ蛋白质及磷酸化AMPK (p-AMPK)表达式,我们评估了骨骼肌细胞线粒体氧化功能和ATP生产。我们发现显著增加p-AMPK表达式开始获得C2C12细胞治疗后3 μ米多君。PPAR δ3 h和p-AMPK表达增加,达到最高水平大约6小时后药物管理局(数字 1(一) 1 (b)),尽管众所周知,米多君的血管紧缩效应开始出现在几分钟内( 23]。了解其作用机制,我们可视化胞内钙的浓度2 +使用Fluo-3点和发现它在C2C12细胞增加,HL1细胞HepG2细胞后米多君治疗(图 1 (c))。国航- 609 Ca2 +/ calmodulin-dependent蛋白激酶激酶抑制剂,用于抑制钙信号。p-AMPK和PPAR的增加 δ表达米多君治疗后没有观察到在sto - 609在C2C12 HL1细胞(图 1 (d))。这些结果表明,钙参与米多君AMPK磷酸化和PPAR的感应 δ表达式。

的影响 α1ar刺激线粒体能量分子的表达,氧化磷酸化,在骨骼的生物功能和心肌细胞和肝细胞。(a, b) p-AMPK和PPAR的表达 δ在C2C12 HL1, HepG2细胞与病毒刺激 μM表示时报米多君。米多君治疗后(c)胞质钙动员在C2C12 HL1细胞。每个细胞类型使用钙活性染料Fluo-3 45分钟然后刺激30 μM表示时报米多君。发出绿色荧光Fluo-3正在使用共焦显微镜检测。(d) AMPK的磷酸化 α在Thr172和PPAR的表情 δ在C2C12和HL1细胞预处理与钙/ calmodulin-dependent蛋白激酶激酶拮抗剂sto - 609 25分钟和米多君和治疗。(e)荧光后使用midodrine-treated CytoPainter线粒体染色设备和控制C2C12细胞。原来放大200倍。(f)的测量活动在C2C12细胞琥珀酸脱氢酶(SDH)。(G)耗氧率(OCR)在C2C12细胞接受米多君(30 μ米),以海马XFp分析仪。(h)中ATP含量C2C12细胞接受米多君(30 μ米)培养与血糖过低(5.56毫米)的媒介。(我)葡萄糖转运体(过剩)4蛋白表达在C2C12细胞处理高葡萄糖(HG)和米多君(HG +米多),HG和胰岛素(HG +胰岛素),控制治疗(Ctrl)。(j)在C2C12 2-deoxyglucose骨骼肌细胞的吸收处理米多君。(k) OCR(以海马XFp分析仪)H9C2细胞接受米多君(30 μ米)和培养过低(5.56毫米)的媒介。(l) ATP含量H9C2细胞接受米多君(30 μ米),数据表示为 的意思是 ± 标准 偏差 一式三份的实验。AMPK:腺苷单磷酸盐激活蛋白激酶;p-AMPK:磷酸化AMPK;PPAR δ:过氧物酶体proliferator-activated受体三角洲;PGC-1 α:过氧物酶体proliferator-activated受体γ共激活剂1α;mGLUT4:细胞膜GLUT4表达式;tGLUT4:总细胞GLUT4的表达;Ctrl:一个未经处理的对照组;米多:midodrine-treated组。

荧光度,测量使用CytoPainter线粒体染色设备,更高的midodrine-treated C2C12细胞比控制细胞(图 1 (e)),这表明米多君影响线粒体的浓度。我们测试了线粒体SDH的活动,线粒体氧化酶参与三羧酸循环和电子传递链,并发现最大的线粒体氧化磷酸化(测量使用OCR估计海马XFp分析仪)和细胞ATP含量增加在C2C12细胞接受米多君相比,控制C2C12细胞(数字 1 (f)- - - - - - 1 (h))。

对生物的影响进行调查 α1基于“增大化现实”技术对骨骼肌细胞,我们评估GLUT4的表达和细胞内处置2-deoxyglucose C2C12细胞接受米多君。GLUT4表达式和米多君更高或胰岛素治疗与控制( p < 0.05 ;图 1(我))。的米多君或胰岛素C2C12细胞也增加了吸收2-deoxyglucose ( p < 0.05 ;图 1 (j))。因此,米多君改善胰岛素敏感性。

调查是否 α1ar刺激相同nonskeletal肌肉细胞活力的影响,我们进行了相同的实验使用心肌细胞(HL1和H9C2细胞)和肝细胞(HepG2)和相同的p-AMPK和PPAR获得 δ表达式的结果(数据 1(一)- - - - - - 1 (d))。在H9C2细胞中,米多君增加最大OCR(估计使用海马XFp分析仪)和细胞ATP内容(数据 1 (k) 1(左))。

调查是否 α1基于“增大化现实”技术的刺激一个充满活力的影响和在nonskeletal肌肉细胞特异性的生物效应,我们进行了相同的实验与内皮细胞和脂肪细胞。米多君增加了磷酸化AMPK和以挪士(内皮一氧化氮合酶)培养HUVECs治疗胆固醇和棕榈酸酯,和磷酸化作用降低了GSK0660, PPAR δ拮抗剂(图 2(一个))。这一结果表明,造成的能量调节 α1基于“增大化现实”技术的刺激与以挪士的规定在内皮细胞表达。此外,抑制化合物C没有改变PPAR p-AMPK表达式 δ表达式(图 2 (b))。在分化3 t3-l1细胞,细胞脂质含量降低了米多君治疗,这些削减被添加GSK0660(图废除 2 (c))。相应的结果,PPAR的蛋白质含量 δ、p-AMPK PGC-1 α米多君治疗后增加,这些增加也GSK0660所抵消(图 2 (c))。

米多君的影响内皮表达p-AMPK和HUVECs p-eNOS;OCR H9C2细胞分析;细胞内脂肪和PPAR的表达 δ、p-AMPK PGC-1 α在分化3 t3-l1细胞;和米多君在mRNA水平的PPAR的影响 δ,AMPK α1和甘露糖受体蛋白水平的甘露糖受体和己糖激酶二世在原始264.7巨噬细胞细胞处理不同浓度的米多君。(a)磷酸化AMPK的表达(p-AMPK)和磷酸化内皮一氧化氮合酶(p-eNOS)蛋白在人类脐静脉内皮细胞(HUVECs)治疗胆固醇和棕榈酸酯,和影响GSK0660, PPAR δ拮抗剂。Ctrl:对照组;CP:胆固醇,palmitate-treated组;CPM:胆固醇、棕榈酸酯,midodrine-treated组。(b)最大耗氧速率(OCR)分析估计使用海马XFp分析仪和ATP含量来衡量在H9C2细胞ELISA。(c)复合c(1的影响 μp-AMPK表达和PPAR M) δ表达式。(d)米多君在胞内脂质沉积的影响(油红O染色结果)和PPAR的蛋白质含量 δAMPK, PGC-1 α在分化3米多君和GSK0660 t3-l1细胞。(e)的影响在mRNA水平的PPAR米多君 δ,AMPK α1和甘露糖受体蛋白水平的甘露糖受体和己糖激酶二世在原始264.7巨噬细胞细胞处理不同浓度的米多君。Ctrl:未经处理的对照组;米多:midodrine-treated组;米多+ GSK0660:米多君,GSK0660-treated组。

测试对于炎症活动,我们调查了甘露糖受体的表达,抗炎M2巨噬细胞的生物标志物,在原始264.7巨噬细胞。甘露糖受体的mRNA和蛋白水平最高的治疗后米多君(数字 2 (d) 2 (e))。此外,PPAR的mRNA的表达 δ和AMPK α1治疗后达到最大50 μ米多君(图 2 (d))。相反地,己糖激酶的蛋白质水平II,促炎M1标志,治疗后达到一个最低50 μ米多君(图 2 (e))。

细胞实验的结果显示药理 α1基于“增大化现实”技术的直接刺激促进ATP生产通过PPAR通过线粒体氧化磷酸化 δ-AMPK-PCG-1 α途径,不仅在骨骼肌细胞也在心肌细胞、内皮细胞、肝细胞、脂肪细胞和巨噬细胞。此外,相关的特异性生物效应,这表明 α1基于“增大化现实”技术使细胞代谢功能变化。

3.2。米多君政府长期对线粒体的表达的影响积极分子和生化变化在自发性高血压大鼠的骨骼肌

来确定是否 在体外药理刺激的影响 α1基于“增大化现实”技术在各种细胞扩展到一个 在活的有机体内动物模型中,我们使用低剂量米多君还是月4周治疗的运动训练。我们选择月作为人类代谢综合征动物模型,和5周的年龄是一个新陈代谢的关键时期,英国石油(BP)和体重迅速增加。

从我们的细胞实验结果一致,midodrine-treated(我组)大鼠有显著较高的比atenolol-treated p-AMPK表达他们的骨骼肌(第二组)大鼠和控制(第三组)动物( p < 0.05 ;图 3(一个))。PPAR δ和PGC-1 α表达还被提拔的骨骼肌组织我动物与控制( p < 0.05 ;图 3(一个))。细胞色素c氧化酶的表达,最后一个酶线粒体内膜呼吸电子传递系统的氧化脂肪酸代谢,增加骨骼肌的组我老鼠但减少在第二组和第三组动物(图 3 (b))。SDH活性更高的骨骼肌组织我比其他组大鼠( p < 0.05 ;图 3 (c))。值得注意的是,骨骼肌的ATP水平远远高于在第二组我和组大鼠比第三组控制大鼠( p < 0.05 ;图 3 (c))。3月,最多的腹部脂肪,显示p-AMPK表达式的最低水平,尽管他们的ATP水平较低比midodrine-treated和atenolol-treated动物骨骼肌。midodrine-treated老鼠的SDH活性远高于其他组,表明midodrine-treated老鼠的ATP含量增加ATP生产结合AMPK活化,而atenolol-treated的萎缩与ATP消费的减少,而不是增加产量在骨骼肌。

米多君在充满活力的蛋白质的影响, α1UCP3肾上腺素能受体,细胞色素c氧化酶,GLUT4,琥珀酸脱氢酶活性,ATP浓度在骨骼肌组织萎缩。(一)米多君PPAR的表达的影响 δ,P-AMPK α,PGC-1 α, α1肾上腺素能受体,UCP3。(b)代表的例子免疫组织化学染色对GLUT4和细胞色素c氧化酶在骨骼肌组织幻灯片从自发性高血压大鼠(月)与米多君或阿替洛尔治疗。放大200倍。组:我,midodrine-treated组;第二,atenolol-treated组;三世,未经治疗的对照组。数据表示为 的意思是 ± 标准 错误 从每组( n = 6 每组)。(c)琥珀酸脱氢酶(SDH)活性在骨骼肌萎缩和米多君或阿替洛尔治疗(颜色反应估计在550海里)和骨骼肌的ATP浓度估计使用酶联免疫吸附试验。

解偶联蛋白3的表达(UCP3)骨骼肌的组我动物是高于其他动物,而 α1ar表达骨骼肌群我动物低于在控制(图 3(一个))。在骨骼肌GLUT4蛋白表达增加更多的组我老鼠比其他动物(图 3 (b))。

总之,药理 α1ar刺激骨骼肌增加了线粒体的氧化磷酸化形式通过PPAR ATP生产 δ-AMPK-PCG-1 α途径和相关生物功能改变骨骼肌。

3.3。影响长期的米多君管理线粒体能量分子的表达和功能在自发性高血压大鼠多器官的变化

我们也探讨是否药理 α1基于“增大化现实”技术的刺激就可以激活能量分子的表达,改变骨骼肌以外的器官的功能。midodrine-treated组我动物显示明显高于p-AMPK, PPAR δ,PGC-1 αAT1受体的表达和低表达(AT1R)比控制动物心脏的血管紧张素ⅱ(图 4(一))。我们不能测量心肌ATP含量,因为快速的周转率心肌ATP动态。

米多君对心脏的影响能量蛋白水平,血流动力学状态,月组主动脉以挪士,AT1R表达。(一)心脏p-AMPK蛋白质含量,PPAR δ,PGC-1 α和血管紧张素ⅱAT1受体;琥珀酸脱氢酶(SDH)活性;和ATP水平midodrine-treated和其他动物群体。(b)收缩压、舒张压和平均血压和心率的自发性高血压大鼠(月)组。数据表示为 的意思是 ± 标准 偏差 从每组( n = 6 每组)。 p < 0.05 与控制;# p < 0.05 与阿替洛尔。红、绿、蓝线显示组II, III和IV。(c)主动脉p-AMPK和PPAR的蛋白质含量 δ在midodrine-treated和其他萎缩。(d)代表的照片以挪士抗体的免疫组织化学结果在内侧的内皮细胞和AT1R表达平滑肌层midodrine-treated和其他萎缩。原始放大200倍。组:我,midodrine-treated组;第二,atenolol-treated组;三世,未经治疗的对照组。数据表示为 的意思是 ± 标准 错误 从每组( n = 6 每组)。以挪士:内皮一氧化氮合酶;AT1R:血管紧张素ⅱAT1受体。

心脏功能的超声心动图部分缩短和左心室的射血分数组我和第三组II老鼠高于组大鼠( p < 0.05 )。计算左心室质量和收获midodrine-treated动物心脏重量小于其他组(表 1)。

midodrine-treated M-mode超声心动图测量,atenolol-treated, 8-week-old未经处理的对照组的老鼠。

参数 我米多君(集团) 阿替洛尔(组2) 控制(第三组) p 价值
LV隔在舒张(毫米) 1.46 ± 0.13 一个 1.50 ± 0.13 一个 1.45 ± 0.11 一个 0.326
LV舒张的后壁(毫米) 1.54 ± 0.13 一个 1.67 ± 0.16 1.54 ± 0.15 一个 0.005
舒张LV内部尺寸(毫米) 6.06 ± 0.42 一个 6.33 ± 0.35 一个 6.37 ± 0.72 一个 0.108
LV内部维度收缩(毫米) 3.32 ± 0.54 一个 3.43 ± 0.28 一个 3.82 ± 1.01 0.045
LV部分缩短(%) 45.48 ± 6.25 一个 45.70 ± 5.82 一个 38.77 ± 8.59 0.002
LV射血分数(%) 81.55 ± 6.12 一个 82.00 ± 5.31 一个 73.87 ± 10.13 < 0.001
LV质量由ASE (g) 1.04 ± 0.06 1.10 ± 0.07 一个 1.07 ± 0.12 一个 0.031
体重(g) 238.24 ± 11.69 一个 296.46 ± 16.73 b 236.20 ± 7.58 一个 0.009

变量表示为 的意思是 ± 标准 偏差 。超声心动图在材料和方法进行描述。LV:左心室;超声心动图的ASE:美国社会。的 p 值代表总体差异组由克鲁斯卡尔-沃利斯检验。a、b数据值具有相同字母的基础上没有显著差异Mann-Whitney测试。

一些以前的研究报道 α1ar刺激心脏肥大有复杂的影响,大部分的肥厚性结果而不是病理生理,保留或增加收缩函数( 24]。在转基因小鼠的研究心脏的增加170倍 α1ars,心肌肥大没有发展,但是inotropy明显增强。 α1ar刺激显然开关心脏衰竭和肥大胎儿基因程序中细胞能量更依赖糖酵解和减少对线粒体氧化活动( 25]。因此,ATP生产的精力充沛的特点可以解释为什么药理刺激 α1-AR-PPAR δ-AMPK-PGC-1 α途径防止心力衰竭和病理性肥大,我们的研究结果表明,线粒体氧化能量的过程,是由米多君增加心脏增加心肌收缩性,防止肥大。这一发现支持一项研究的结果cardiomyocyte-restricted PPAR δ删除扰乱心肌脂肪酸氧化,导致心肌病( 6]。其他研究已经表明, α1基于“增大化现实”技术的刺激是维护正常心脏收缩功能的关键, α1基于“增大化现实”技术的阻塞或敲除加重心力衰竭,尽管降低后负荷( 12- - - - - - 14]。

尽管立即BP高程 α1-AR-mediated血管收缩,米多君开始降低收缩压和舒张压药物管理局1周后,这些影响一直持续到结束的研究( p < 0.05 ,图 4 (b))。收缩压,舒张压,平均基点第二组我和组老鼠低于对照组( p < 0.05 )之间的2nd和图4th周的实验。在实验的最后,第二组大鼠的平均心率治疗组中是最低的。PPAR δ在主动脉和p-AMPK表达是我的动物(图组中的高 4 (c)),蛋白质磷酸化以挪士的表达在内皮细胞层组我动物高于第三组中的控制(图 4 (d))。AT1R的表达蛋白在主动脉壁内侧较低的第二组我和组大鼠相比,第三组控制老鼠(图 4 (d))。关于的BP-lowering效果 α1基于“增大化现实”技术的刺激,我们的结果表明, α1基于“增大化现实”技术具有双重生物功能:早期vessel-specific压缩效应( 23)和晚期血管舒张效应所导致的血管细胞的线粒体能量激活,达到最大水平大约6小时后药物管理局(数字 1(一) 1 (b))。这么晚的效果似乎改善BP高程以挪士磷酸化增加在内皮细胞层和AT1R表达减少动脉的内侧层。这些研究结果支持先前的研究结果 α1基于“增大化现实”技术的协调以挪士磷酸化在完整的动脉( 26),直接激活AMPK刺激以挪士表达在动脉内皮细胞 27]。此外,串扰(差别之间的AMPK激活和AT1R对这些报道 28]。

在我们的生化研究中,血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇降低I和II组动物比在基底和III ( p < 0.05 ),但是甘油三酸酯水平组(表中没有差别 2)。在肝脏,米多君治疗增加p-AMPK表达和降低HMG - CoA还原酶蛋白的表达与降低血清低密度脂蛋白胆固醇水平和较低的脂质含量的积累,但PPAR的表达 δ和PGC-1 α米多君后并没有改变治疗(数据 5(一个) 5 (b))。

胆固醇和甘油三酯浓度(更易/ L)血浆样本中月对待米多君或阿替洛尔和控制动物。

基底控制 我米多君(集团) 阿替洛尔(组2) 控制(第三组) p 价值
总胆固醇(毫米) 1.69 ± 0.29 一个 0.73 ± 0.15 一个 1.01 ± 0.27 一个 1.66 ± 0.17 < 0.001
低密度脂蛋白胆固醇(毫米) 0.43 ± 0.06 0.15 ± 0.32 一个 0.15 ± 0.03 一个 0.40 ± 0.03 < 0.001
高密度脂蛋白胆固醇(毫米) 0.81 ± 0.08 0.049 ± 0.11 一个 0.52 ± 0.04 一个 0.87 ± 0.15 < 0.001
甘油三酸酯(毫米) 0.83 ± 0.33 0.43 ± 0.12 0.77 ± 0.33 0.77 ± 0.31 0.092

变量表示为 的意思是 ± 标准 偏差 。的 p 值代表总体差异组由克鲁斯卡尔-沃利斯检验。a、b数据值具有相同字母的基础上没有显著差异Mann-Whitney测试。低密度脂蛋白:低密度脂蛋白;高密度脂蛋白:高密度脂蛋白。

米多君在精力充沛的蛋白表达的影响,HMGCR,和在肝组织中脂质含量;在腹部脂肪组织细胞色素c氧化酶;体重和腹部脂肪重量;和甘露糖受体免疫组织化学结果脾组织的萎缩与米多君或阿替洛尔治疗。(一)肝p-AMPK的表情 α在midodrine-treated和HMG - CoA还原酶(HMGCR)和控制自发性高血压大鼠(月)。(b)脂质积累在肝脏油红O染色法测定的月组。图像表示为密度的结果 的意思是 ± 标准 错误 的意思。值被克鲁斯卡尔-沃利斯检验统计分析或Mann-Whitney测试。上层线三条表明单向方差分析。所有的实验都重复三次以上。 规模 酒吧 = 20. μ 。(c) PPAR的表达 δ、P-AMPK PGC-1 α,COX4脂肪组织萎缩。(d)体重和腹部脂肪的重量差异midodrine-treated和其他萎缩。(e)代表的免疫化学结果;甘露糖受体抗体表明高甘露糖受体的表达midodrine-treated月比其他老鼠。组:我,midodrine-treated组;第二,atenolol-treated组;三世,未经治疗的对照组。数据表示为 的意思是 ± 标准 错误 从每组( n = 6 每组)。考克斯:细胞色素c氧化酶亚基。

在腹部脂肪,细胞色素c氧化酶的表达水平,p-AMPK, PPAR δ,PGC-1 α水平提高后米多君治疗( p < 0.05 ;图 5 (c))。结合我们的细胞培养实验的结果,这些结果表明米色白色脂肪组织可能的转换。组的平均体重和腹部脂肪我midodrine-treated老鼠之间的最低组,和第二组的体重atenolol-treated动物中最高组8周的年龄;腹部脂肪的数量也是我老鼠(最低组 p < 0.01 ;图 5 (d))。

血清促炎细胞因子il - 6和il - 1的水平 β较低组我动物比其他组,但差异不显著(表吗 3)。il - 1的水平 β较低的组我老鼠比第二组第三控制和组老鼠,但这种差异没有达到意义( p = 0.194 )。然而,肿瘤坏死因子- α组中的表达显著降低我的动物比第二组( p < 0.01 )。组我给比组II和III ROS水平较低,但这些差异并不显著。基底对照组显示组中脂联素的最高水平,组我老鼠显示脂联素水平显著高于第三组内脏脂肪的重量控制调整后( p < 0.05 ;表 3)。有趣的是,免疫组织化学检测显示甘露糖受体表达增加,特别是在细胞在脾脏被膜下的部分,在第三组我动物相比,组控件( p < 0.01 ;图 5 (e))。的抗炎作用 α1-AR-PPAR δampk活化支持PPAR的报告 δ需要完整的表达效应或者激活巨噬细胞的表型( 29日)和一份报告,运动训练能抑制炎症在脂肪组织通过抑制巨噬细胞浸润和加速从M1, M2巨噬细胞表型改变肥胖老鼠( 30.]。

血清细胞因子水平、活性氧、脂质,脂联素在midodrine-treated和对照组。

基底控制 我米多君(集团) 阿替洛尔(组2) 控制(第三组) p 价值
il - 1 β( μg / mL) 0.22 ± 0.20 0.46 ± 0.422 2.02 ± 1.53 1.23 ± 1.45 0.194
il - 6 ( μg / mL) 4.50 ± 0.20 4.82 ± 0.49 5.62 ± 1.42 5.48 ± 1.15 0.360
肿瘤坏死因子- α( μg / mL) 3.60 ± 0.65 2.64 ± 1.64 8.35 ± 1.36 一个 一个 5.36 ± 1.94 0.006
ROS (ng / mL) 186.8 ± 25.7 204.9 ± 27.5 223.1 ± 45.4 254.8 ± 16.8 0.254
脂联素 (ng / mL / g) 74796.6 ± 13898.0 一个 7585.8 ± 182.3 b 6136.5 ± 574.7 b, c 5455.8 ± 709.7 c < 0.001

变量表示为 的意思是 ± 标准 偏差 。的 p 值代表总体差异组由克鲁斯卡尔-沃利斯检验。a、b数据值具有相同字母的基础上没有显著差异Mann-Whitney测试。IL:白介素;ROS:活性氧;肿瘤坏死因子:肿瘤坏死因子。 血清脂联素水平调整内脏脂肪重量。

总之,药理 α1基于“增大化现实”技术的多个器官的刺激,包括骨骼肌、增加ATP的线粒体氧化磷酸化形式通过PPAR生产 δ-AMPK-PCG-1 α途径和改变相关瀑特异生物功能。

4所示。讨论

在这项研究中,我们已经表明 α1ar激活促进线粒体氧化磷酸化途径的激活ATP生产(PPAR通过刺激线粒体能量分子 δAMPK, PGC-1 α)测试所有代表性的细胞和器官,包括骨骼肌,和影响了他们的特异性的生物功能 在体外 在活的有机体内条件。此外,的机制 α1基于“增大化现实”技术的刺激激活ATP生产可能主要通过PPAR工作 δ一项研究报道,PPAR δ函数作为AMPK上监管机构( 31日]。药理 α1基于“增大化现实”技术的模仿刺激的变化发生在骨骼肌在运动。令人惊讶的是, α1ar刺激重组能量通路不仅在骨骼肌也在其他细胞和器官;因此,生理的影响 α1基于“增大化现实”技术的不特定的肌肉锻炼。在我们的 在活的有机体内测试,除了骨骼肌细胞和器官的生理功能改变的方式类似于健康运动的影响,即使动物没有运动训练,建议广泛分布 α1ars在多个器官。我们假设这个练习模仿效应与细胞之间的耦合引发代谢和功能发生改变,因为它只有药理 α1基于“增大化现实”技术的刺激,没有运动或myokine治疗。

目前,重复的骨骼肌的收缩和放松是必要的健康影响锻炼( 8]。新陈代谢,耐力运动的基本反应是足够的生产ATP通过骨骼肌线粒体氧化燃料。所需的营养消耗ATP生产被认为是通过肌肉的变化影响整个身体代谢,它使用40% - -50%的身体的能量代谢,和这些变化足以产生一个健康的运动影响整个身体。然而,在这项研究中,我们已经表明 α1ar激活这些细胞在骨骼肌细胞重组增加ATP产量提高线粒体的氧化磷酸化过程。此外,它会影响生物功能在单个细胞水平上与钙信号,如运动。米多君治疗发生的AMPK磷酸化是PPAR的结果 δ激活,因为生物效应被添加PPAR废除 δ拮抗剂,GSK0660(数字 2(一个) 2 (c)),AMPK并不影响PPAR的拮抗剂 δ表达式(图 2 (b))。因为以前的研究报道瀑特异的代谢调节功能变化通过改变能量代谢的生物功能对免疫细胞的线粒体氧化磷酸化途径( 4),肿瘤细胞( 32),骨骼肌( 8, 9, 33),心肌 6],造血干细胞( 7),我们也使用药物 α1ar刺激缺乏锻炼调查细胞促进新陈代谢功能的耦合变化是否适用于所有的细胞和器官,我们的确显示范式在细胞和器官我们测试了所有的代表。

因此,造成的代谢变化 α1ar激活几乎是耐力运动造成的相同:同时增加细胞ATP生产通过线粒体氧化磷酸化途径和控制多个器官的细胞瀑特异的生物功能。因此,我们认为足够了 α1ar激活是一个简单的为身体承受在压力条件下稳定的能源消耗过程如运动或心力衰竭。仍有相当一部分的练习效应有关 α1ar激活骨骼肌独立的锻炼,锻炼效果归功于锻炼肌肉 本身在大多数以前的研究的锻炼可能被高估了。虽然运动对肌肉的效果似乎主要是由于运动本身, α1基于“增大化现实”技术激活其他器官有望的主要机制在整个身体锻炼效果。然而,这项研究的结果并不解决器官串扰现象造成myokines来自锻炼肌肉( 34]。myokine-driven器官相声、肌肉运动的一个重要组成部分获得锻炼对健康的影响。然而,在这项研究中,一个类似的健康影响在多个器官获得的管理只有很小的剂量 α1肾上腺素。我们认为myokine和机制 α1ar刺激互补产生运动对健康的影响(图 6)。我们建议总锻炼效果从PPAR-AMPK-PGC-1 myokine途径和结果 α通路由 α1基于“增大化现实”技术的刺激,但是我们还不知道确切的比例,每个通道有助于锻炼的效果。还需要进一步的研究来阐明这个问题。顺序PPAR-AMPK-PGC-1的刺激 α途径米多君可以证明了直接或间接的,如图 2和补充材料(可用 在这里),我们以前发表的文章( 31日),和其他报告 35, 36]。

原理图的提出了多个器官功能的解释 α1肾上腺素能受体激动剂相比,米多君myokine生产期间的功能锻炼。描述了两种既定的方式来解释体育锻炼产生系统性健康益处:运动激活骨骼肌的肌源性效应能量通过能源消耗和myokines和一个的生产 α1使用PPAR -AR-derived效应与下游传感器 δ-AMPK-PGC-1 α信号直接激活能量分子在所有身体器官,包括心脏、血管、肝脏、脂肪组织,和免疫细胞。两个系统都有独立的器官串扰和网络的形成。 α1答: α1肾上腺素能神经系统;↑:增加;↓:减少;基于“增大化现实”技术:肾上腺素能受体;英国石油(BP):血压。M1、M2、M3、M4、M5和M1R M2R, M3R M4R, M5R代表特定myokines及其受体来源于骨骼肌的运动。药物 米多君。

在我们的研究中,我们没有管理PPAR δ,AMPK或PGC-1 α受体激动剂刺激线粒体氧化磷酸化。只有一个 α1基于“增大化现实”技术的使用兴奋剂,有趣的是,所有这些能量分子的表达增加 α1基于“增大化现实”技术的激活。尽管一些研究已经表明,运动对肌肉的影响的一些状况得到PPAR的直接刺激 δAMPK,或PGC-1 α这些研究报道,在系统性健康锻炼的效果。此外,先前的报告列出了癌症发展( 37和心脏风险增加 38]PPAR的副作用之一 δAMPK, PGC-1 α刺激。因此,一个安全、有效的药物来模拟通过直接刺激PPAR石南的锻炼效果 δAMPK,或PGC-1 α还没有可供临床使用。

α1基于“增大化现实”技术是由米多君激活在临床实践中,它是安全的,和副作用是罕见的 39]。米多君的剂量要求有代谢的影响,我们发现在p-AMPK显著增加,PPAR δ,PGC-1 α表达在C2C12细胞治疗后3 μ米多君。在动物研究中,我们管理大约0.3毫克/公斤/天(1.2 μ米/公斤/ d)米多君的老鼠,相当于大约0.05毫克/公斤/天在人类临床实践。我们日常的管理在浓度为10.0米多君 μM占每日喝水量个人老鼠,和米多君在大鼠的血清浓度峰值计算约为3.38 μ米在先前的药代动力学研究[ 40]。这种治疗足以刺激器官和积极分子和生物效应的动脉。因此,它是可能的代谢效应 α1基于“增大化现实”技术的激活可以在动物实验中获得的浓度米多君,甚至低于最低有效浓度在细胞实验。

尽管选择性 α1基于“增大化现实”技术的受体激动剂将在研究不同起到至关重要的作用 α1基于“增大化现实”技术的亚型分布在不同器官以及它们是如何影响特异性的影响,我们使用了米多君,非选择性 α1基于“增大化现实”技术结合的受体激动剂 α1- - - - - -, α1B -, α1D-AR [ 41在这项研究中。我们认为它适合研究集成健康锻炼因为它刺激所有亚型的影响 α1基于“增大化现实”技术,根据生理需求分配到全身。

我们的研究结果表明 α1基于“增大化现实”技术是通过两种可能的信号转导途径。到目前为止, α1ars据悉,信号通过G αq / 11,磷脂酶C的激活,导致增加磷酸肌醇(IP)和甘油二酯,进而导致钙的释放IP-sensitive商店和蛋白激酶C的激活,分别。级联激活各种效应酶(包括PLC、PLA2和骑士),Ca2 +通道和Na+- h+和钠+ca2 +交换和激活或抑制K+渠道( 42]。此外, α1基于“增大化现实”技术的激活可能会导致早期和延迟反应基因的转录激活( 17]。在大多数细胞的主要功能响应所有的激活 α1基于“增大化现实”技术的亚型是细胞内钙的增加2 +,其中涉及早期反应如血管收缩( 17通过PPAR)和后期代谢反应 δ-AMPK-PGC-1 α激活血管和其他器官(数字 2- - - - - - 5)。的vessel-specific vasoconstrictive效应出现在1小时的米多君摄入量,与英国石油(BP)高程持续2到3个小时( 43),但PPAR的效果 δ在3 h和p-AMPK表达增加,达到最大水平大约6小时后药物治疗在目前的研究数据 1(一)- - - - - - 1 (c))。这两个函数的开始和持续时间的差异可能表明的影响 α1基于“增大化现实”技术的相关激活特定基因表达模式的存在与否。

5。结论

总之,药理 α1重组细胞能量代谢主要通过PPAR ar刺激 δ对ATP生产的线粒体氧化磷酸化形式,因此调节生物细胞功能,模拟运动的健康影响;整个身体的分布 α1ars与全身多个器官的影响。

数据可用性

我们可以提供数据时从其他研究人员有一个请求。数据请求的电子邮件地址如下: mdhsseo@unitel.co.kr lyj2333@hanmail.net

信息披露

金融的支持者没有控制收集,分析,或解释的研究数据,他们也没有控制文章的写作或决定提交出版的手稿。

的利益冲突

作者声明没有利益冲突。

作者的贡献

香港Seog Seo写主要的手稿文本,构思和设计研究,收集和解释数据,并进行文献搜索。Yong-Jik李参加了所有的实验和写手稿文本,收集和解释数据,并进行文献搜索。Kim Hyun -秀,金哦,Na, You-Na Jan, Yoon-Mi汉,和金队伍修订后的手稿;收集,分析和解释数据;和准备数据和表。所有作者回顾了手稿,批准了最终版本。

确认

这项工作是支持格兰特(O1801781)和韩国高丽大学医学中心大学的古鲁医院。的资金来源没有参与这项研究的设计。

补充材料

补充图1:PPAR ELISA结果 δ(一),AMPK (B), PGC-1 α(C)在分化3 t3-l1细胞治疗30 μ米多君和150 nM GSK0660。补充图2:油红O染色导致分化3 t3-l1细胞治疗30 μ米多君和150 nM GSK0660。

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