文摘

越来越多的证据已经牢固确立,增加运动能力(EC)与可观的改善患者的生存心血管疾病(CVD)和反应力的能力是一种预后预测心血管疾病患者的心血管不良事件。以往的研究表明,有氧运动(AE)和补充红景天骶骨(RS),天然植物药品,提高电子商务,使抗压力;然而,这种现象的潜在机制仍不清楚。本研究探讨了AE和RS的能力,单独或组合,改善EC和改善详尽的运动——(EE)诱导应力和阐明机制参与。我们发现AE和RS显著增加EC在小鼠和改善EE-induced应力损伤骨骼和心脏肌肉(SCM);此外,首次发现协同效应。据我们所知,目前的工作是第一个报告,AE和RS激活mitophagy,线粒体动力学,在供应链管理和生物转化,在静息状态和情感表达。这些数据表明,AE和RS协同提高EC在小鼠和防止SCM EE-induced压力增强线粒体质量控制,包括激活mitophagy,线粒体动力学、生物起源、静止和情感表达。

1。介绍

心血管疾病(CVD)是全球疾病死亡的主要原因1]。牢固确立,低水平的运动能力(EC)与心血管疾病死亡率和心血管疾病患者的全因死亡率(2]。越来越多的流行病学和临床证据表明,电子商务是一种潜在的强预测死亡率比建立危险因素如吸烟、高血压、高胆固醇和2型糖尿病3,4]。此外,许多最近的研究表明,每个1满足增量(满足,静息代谢率近似3.5毫升的倍数·公斤−1·敏−1)在EC与相当大(10% - -25%)改善生存(5]。最近的科学声明美国心脏协会推荐使用EC临床生命体征(5]。此外,反应力的能力目前作为预后主要不良心血管事件的预测因子,包括心脏和全因死亡、非致死性心肌梗死、冠状血管再生,PTCA / CABG患者心血管疾病(6- - - - - -8]。kaplan meier生存估计显示,病人明显恶化的结果与氧化应激水平升高8]。提高反应力的能力被发现的面积减少骨骼肌损伤后缺血或缺氧9)以及恶性室性心律失常的发生率在前一个心肌梗塞(10]。因此,策略来改善电子商务的发展和抵御急性应激损伤的能力是重要的临床意义。本研究调查的能力造成intervention-based和制药补充加强EC和抵御急性应激损伤的能力,重点是有氧运动(AE)和补充红景天骶骨(RS),传统的天然植物药品。

EC反映了综合运输氧气的能力从大气中线粒体进行体力劳动。因此量化个体的线粒体功能和依赖于链链的过程,包括肺通气量和扩散11),左、右心室功能(12],骨骼肌肉和心脏肌肉的能力(SCM)细胞接收和使用氧气和营养物质由血液(13]。此外,线粒体是多功能细胞器的质量密切相关,反应力的能力(14]。因此,线粒体质量SCM是主要因素影响EC和急性应激损伤的程度。然而,很少有研究进行线粒体质量在供应链管理和电子商务之间的关系和能力抵御急性压力引起的肌肉损伤。线粒体质量控制(MQC)功能分子,organellar,基本上intraorganellar水平。在organellar层面上,有一个mitophagy之间的相互作用,线粒体动力学和生物起源15]。

一方面,线粒体裂变,线粒体动力学的一个组件,结合mitophagy促进受损的线粒体的隔离和消除组件(15];这个过程对细胞内稳态的维护是至关重要的。随着氧化应激增加,线粒体损伤积累,裂变,由dynamin-related蛋白1 (DRP1) [16为消除),隔离损坏组件。线粒体去极化引起的损失允许换位BCL2 /腺病毒E1B 19 kDa protein-interacting蛋白3 (BNIP3)线粒体膜作为目标的自噬小体17]。p62中也扮演了重要的角色在针对货物在自噬,自噬小体,随后退化mitophagy [18]。吞噬体的装配包括microtubule-associated蛋白质的结合1轻链3 (LC3)和磷脂酰乙醇胺形成LC3-II。另一方面,线粒体融合、线粒体动力学的另一个组件,结合线粒体生物起源产生新的线粒体。线粒体生物起源是由活化蛋白激酶(AMPK) /过氧物酶体proliferator-activated受体-γ共激活剂1α(PGC-1α)信号通路19)通过其活化的核呼吸因子(NRF) 1、NRF-2,线粒体(TFAM)转录因子,转录因子B线粒体(TFBM) [20.]。

AE被广泛认为是一种有效的方法来增加电子商务。但是,还需要进一步的研究来确定潜在的机制。最近的一些研究表明,老鼠的AE改善线粒体生物起源与年龄有关的恶化(21骨骼肌),激活自噬(22),并触发AMPK / PGC-1α信号通路(23),这是关键的调节线粒体的生物起源(24]。此外,大量证据表明,有规律的锻炼提供了心脏保护(25),减少化学药物诱发氧化应激和骨骼肌蛋白水解作用[26]。然而,很少有研究的影响表现在AE与关注MQC保护SCM。

的结合造成干预(运动)的补充和制药是常用的在临床实践中。天然植物药品有更少的副作用,可接受性高于化学合成药物。传统天然植物药品,RS是广泛分布在高海拔地区在北极和山区在欧洲和亚洲27]。上个世纪,这种植物的生理益处,比如众所周知的疲劳消除和预防高空病(28]。越来越多的证据表明,RS提高运动性能(28)和延长寿命黑腹果蝇(29日和蚕30.)和改善EE氧化应激诱导的大鼠(31日]。最近的两项研究已经证明,RS激活自噬在膀胱癌细胞(32];此外,这种植物已经被证明可以促进线粒体生物起源和减少内皮细胞(过氧化氢诱导细胞凋亡33]。然而,只有少数研究已经进行调查的影响RS补充EE-induced肌肉损伤;此外,这些研究都没有解决的影响RS补充加强MQC SCM。

在这项研究中,我们探索了AE和RS的补充的影响,单独和组合,EC在老鼠和防止EE-induced SCM压力,然后调查关注MQC各自的机制,包括mitophagy、线粒体动力学,和生物转化。

2。材料和方法

2.1。道德声明

所有动物协议是经湖南省人民医院动物保健和使用委员会的指导下中国科学院(批准ID: SYXK 2015 - 0013)。

2.2。红景天骶骨(RS)

高度纯提取物RS的根源是由西藏红景天制药控股公司提供。HPLC-MS分析显示,有效的内容主要有红景天甙(C14H20.O7,2.62%)和黄酮(C27H30.O16,3.27%)。提取的准备和检查符合中国药典2015 (C1051612067数量检验报告)。准备的溶液提取,提取粉与蒸馏水混合(50毫克/毫升)。剂量是根据每个老鼠的重量,在液体/重量比0.1 ml / 10 g。老鼠被填喂法与提取每天早晨9点至10点连续五周。

2.3。动物和研究设计

雄性C57BL / 6 j小鼠(8周)从湖南SJA购买实验动物有限公司(湖南长沙,中国),认证号码SCXK 2011 - 0003。老鼠被安置在温控(22±2°C)季度12:12 h光暗周期与免费的水和食物。老鼠被允许适应条件和美联储前1周的实验。老鼠被分为控制(案子, ),安慰剂(P, ),有氧运动(AE, ),红景天骶骨(RS, ),和锻炼相结合红景天骶骨(AE + RS, )组。老鼠P组与生理盐水注射剂量的0.1 ml / 10 g重量,RS的那一组红景天骶骨解决方案如前所述,这些锻炼组进行AE培训项目(详情见下文)。5周后实验周期,每组随机,同样分为正常( )和详尽的锻炼(EE, )子组,EE的老鼠子组完成了EE协议(详情见下文)牺牲之前,大约12 h。所有小鼠经腹腔内注射5%水合氯醛麻醉(0.1毫升/ 10 g重量),然后牺牲后血液样本的眼球。

2.4。动物有氧运动培训协议

老鼠在AE和AE + RS组经历了中等强度游泳培训协议,如前所述[31日),与修改。老鼠被放置在一个莫里斯水迷宫池(型号XR-XM101-R, 60厘米高,直径120厘米)的水深30厘米维持在30±2°C。老鼠开始第一天自由游10分钟;游泳时间然后逐渐增加到60分钟/天增加10分钟每一天。然后,游泳训练包括4每周60分钟的会议与小鼠强迫游泳用绳子拴在一根棍子,5 d /周。会议后,老鼠干轻轻地用毛巾和一个鼓风机,回到笼子里。为了避免生理身体活动的变化,游泳锻炼会话进行9点和下午2点之间。,当老鼠之前确认展览最小有氧能力的差异(34]。

2.5。详尽的锻炼(EE)协议

前所述EE协议是用于一些修改(35]。老鼠在EE子组( ,每组5)强制执行重量游泳会话。负载(体重的5%)是由一个铅护套(宽0.8毫米厚,0.5厘米)附加到尾根的老鼠,随后轻轻放入水中。测试中使用的条件和设备也符合AE培训协议。然后用老鼠来游泳,直到疲惫,定义如未能上升到水面呼吸在7秒内。所有的老鼠进行了预适应时期前2天的正式协议。

2.6。运动能力的评估

老鼠在EE子组( ,每组5)EE协议执行,强迫重量的时间游泳,直到疲惫被记录作为衡量电子商务。

2.7。测量的线粒体的功能

确定AE和RS,单独和联合,增强线粒体功能的鼠标SCM,我们分析了柠檬酸合成酶的表达(CS)。CS,第一和病原三羧酸循环的酶,在调节能源生产中扮演着重要角色在线粒体呼吸(36]。

2.8。详尽的测量运动性骨骼肌和心肌损伤

确定肌肉损伤的程度,从小鼠血清样本EE群化验了肌酸激酶(CK)使用一个分析工具(A032、南京建成生物工程研究所、中国),CK是损害的标志在SCM等CK-rich组织(37]。此外,进一步证实EE-induced肌肉损伤的证据和评估程度的肌肉损伤,肌肉纤维的形态,使用透射电子显微镜观察线粒体(美国范Tecnai G2精神)。

2.9。评估水平的线粒体氧化应激在骨骼和心脏肌肉

黄嘌呤氧化酶法确定锰超氧化物歧化酶的活性(MnSOD)在骨骼肌肉(腓肠肌)和心脏(左心室),根据制造商的说明(A001-2、南京建成生物工程研究所、中国)。硫代巴比土酸(稍后通知)方法应用于检测线粒体丙二醛(MDA)含量在骨骼肌肉(腓肠肌)和心脏(左心室),根据制造商的说明(A003-2、南京建成生物工程研究所、中国)。

2.10。隔离骨骼肌肉和心脏肌肉的线粒体

骨骼(股四头肌)和心脏的线粒体(左心室)肌肉的老鼠孤立使用差速离心根据建立协议(G006、南京建成生物工程研究所、中国)。

2.11。自噬和Mitophagy评估

自噬和mitophagy骨骼(股四头肌)和心脏(左心室)分析了肌肉组织提取物与抗体的免疫印迹LC3 (microtubule-associated蛋白质1轻链3),p62 (SQSTM1 sequestosome)和BNIP3 (BCL2 /腺病毒E1B 19 kDa protein-interacting蛋白质3)。TEM用于进一步证实自噬的证据。

2.12。线粒体动力学评估

线粒体动力学在骨骼(股四头肌)和心脏(左心室)分析了肌肉组织提取物与抗体的免疫印迹DRP1 MFN1。

2.13。评估线粒体生物起源的

激活AMPK / PGC-1α信号通路在骨骼(股四头肌)和心脏(左心室)分析了肌肉蛋白免疫印迹和RT-qPCR。

2.14。蛋白质的测定

对于蛋白质含量分析,骨骼(股四头肌)和心脏(左心室)肌肉样本均质和免疫印迹分析。以下使用抗体:BNIP3 (ab109362兔子1:1000),p-AMPK (ab131357兔子1:500)Abcam(美国);PGC-1α(sc - 13067,兔子,1:200)从圣克鲁斯(美国);CS (16131 - 1 - ap,兔子,1:1000),LC 3 I / II (14600 - 1 - ap,兔子,1:500),AMPK (10929 - 2 - ap,兔子,1:500),DRP1 (12957 - 1 - ap,兔子,1:500),MFN1 (13798 - 1 - ap,兔子,1:500),和p62 (18420 - 1 - ap,兔子,1:1000)从Proteintech(美国);和GAPDH (AP0063,兔子,1:5000)从Bioworld(美国)。膜进行了分析和量化使用数量一个成像系统(美国BIO-RAS)。蛋白表达是GAPDH的规范化。

2.15。基因表达

从骨架提取的总RNA(股四头肌)和心脏(左心室)肌肉(试剂盒、表达载体、钙、美国)。AMPK和PGC-1αmRNA水平被实时逆转录PCR (RT-qPCR)量化分析和规范化GAPDH。引物序列表中列出1。

表1
引物序列用于RT-qPCR化验。
2.16。统计分析

数据是平均数±标准差。单因素方差分析(方差分析)是用于分析EE测试的结果,以及血清CK、蛋白质和基因表达水平。使用SPSS 21.0统计软件进行统计分析(IBM,美国)。显著性水平为0.05是用于分析。

3所示。结果

3.1。有氧运动和的影响红景天骶骨,单独和组合,对小鼠的运动能力和底层机制
3.1.1。AE和RS,单独和组合,增加小鼠运动能力

迫使重量的时间游泳,直到疲惫EC的测量记录,如前所述。大大增加游泳持续时间在AE组的价格相比Con组(30.60±24.22和15.25±7.18分钟, , )。同样的,游泳的时间是二十倍的时间后在小鼠体内进行RS与那些接受安慰剂(312.60±51.61和15.00±4.97分钟, )。AE和RS进一步显著提高游泳的时间与AE或独自RS ( 老鼠, )(图1)。


图1
有氧运动和的影响红景天骶骨补充,单独和组合,迫使重量在小鼠游泳时间;案子,控制;P,安慰剂;AE,有氧运动;RS,红景天骶骨;AE + RS,有氧运动结合红景天骶骨; 和反对;# # 和P;◆◆ 与AE;▲▲ 与RS。 老鼠。所有的数据表示为平均数±标准差。
3.1.2。AE和RS,单独和联合,增强骨骼肌肉和心脏肌肉的线粒体的功能

确定AE和RS,单独和联合,增强线粒体功能的鼠标SCM,我们分析了CS的表达。AE和RS补充显著增加的CS SCM ( )。AE和RS补充进一步增加CS的表达在SCM ( )(图2)。

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图2
有氧运动和的影响红景天骶骨补充,单独和组合,在柠檬酸合成酶的表达(CS)在小鼠心脏肌肉骨骼(a)和(b)。 和反对;# ,# # 和P。
3.1.3。AE和RS,单独和组合,激活自噬和Mitophagy骨骼和心脏肌肉

确定AE和RS,单独和组合,激活自噬和mitophagy鼠标SCM,我们分析的比率LC3-II / LC3-I和p62的表达,这是自噬活动的标记(33],BNIP3的表达,mitophagy生物标志物,免疫印迹(38]。自噬小体被TEM检测。AE训练和RS补充显著增加自噬小体的数量,比LC3-II / LC3-I BNIP3水平和减少p62水平的价格相比欺诈和P组( )。同样,AE和RS进一步增加自噬小体的数量,比LC3-II / LC3-I BNIP3水平和降低的水平中p62鼠标SCM的价格相比AE或RS组( )(图3)。

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图3
有氧运动和的影响红景天骶骨补充,单独和组合的比例LC3-II / LC3-I (b),水平p62 (c)和水平BNIP3 (d)在小鼠骨骼肌和LC3-II的比例/ LC3-I (e),水平p62 (f)和水平BNIP3 (g)在小鼠心肌;乐队的免疫印迹分析(a)。透射电子显微图的老鼠骨骼(h)和心脏肌肉(i): TEM图像;AV:自噬小体,m:线粒体,tM:细肌丝,tM:粗肌丝,联合国核。比例尺= 1或2μm。 , 和反对;# ,# # 和P;◆◆ 与AE;▲ ,▲▲ 与RS。
3.1.4。AE激活线粒体动力学在骨骼和心脏肌肉

DRP1和MFN1分别与线粒体有关核裂变和核聚变。因此,为了确定AE和RS,单独和组合,刺激线粒体动力学在SCM,我们评估这些蛋白的表达水平免疫印迹。AE显著增加的水平DRP1和MFN1鼠标SCM ( )。然而,RS补充没有增加的水平DRP1和MFN1老鼠的肌肉静息状态(图4)。

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图4
有氧运动和的影响红景天骶骨补充,单独和组合的水平dynamin-related线粒体融合蛋白1 (b)和(c)在小鼠骨骼肌和DRP (d) 1和MFN1 (e)在小鼠心肌;乐队的免疫印迹分析(a)。 , 和反对;# # 和P;▲ ,▲▲ 与RS。
3.1.5。AMPK / PGC-1α信号通路是线粒体生物起源的关键调节器

因此,分析AE和RS的影响,单独和组合,在鼠标SCM的线粒体生物起源,我们分析了这个途径的免疫印迹和RT-qPCR分析。AE显著激活AMPK / PGC-1α在SCM信号通路,而RS显著激活这个途径在骨骼肌。协同效应是发现在SCM(图5)。

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图5
有氧运动的影响,有或没有红景天骶骨补充,AMPK水平(b), pAMPK (c), PGC-1α(d), AMPK mRNA (e)和PGC-1α信使rna (i)在小鼠骨骼肌,AMPK (f), pAMPK (g),和PGC-1α在小鼠心肌(h);乐队的免疫印迹分析(a)。 , 和反对;# ,# # 和P;◆◆ 与AE;▲ ,▲▲ 与RS。
3.2。AE和RS的影响,单独和组合,在详尽的运动性骨骼肌和心肌损伤和底层的机制
3.2.1之上。AE和RS,单独和组合,改善EE-Induced骨骼和心肌损伤

证明EE导致SCM损伤调查AE的保护作用和RS,单独和联合,我们评估了SCM的超微结构通过TEM和确定血清肌酸激酶(CK)活性的使用比色法。SCM从老鼠EE表现出特征的纤维坏死,线粒体水肿、线粒体嵴溶解和退化;此外,从运动小鼠的血清CK活性疲惫是正常的2.8倍( 老鼠, )。AE和RS改善SCM EE造成的损害;在小鼠血清CK活动使用AE或RS低于在反对和P组( )。此外,协同效应的AE和RS的改良EE-induced肌肉损伤检测。小鼠血清CK活性接收联合预处理与AE和RS的补充,分别低于11%和24%,仅在小鼠使用AE或RS(图6)。

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图6
有氧运动和的影响红景天骶骨补充,单独和组合,在骨骼和心脏肌肉损伤引起的详尽的运动压力;血清肌酸激酶活性(a)和透射电子显微照片的骨骼(b)和心脏(c)在小鼠肌肉疲惫的运动;接待员:休息;情感表达:详尽的锻炼;Con-Rest: control-rest;Con-EE: control-exhaustive锻炼;P-EE: placebo-exhaustive锻炼;AE-EE:有氧exercise-exhaustive锻炼;RS-EE:红景天骶骨详尽的锻炼;AE + RS-EE:有氧运动结合红景天骶骨详尽的锻炼。TEM图像显示肌纤维受损或线粒体(红色箭头);AV:自噬小体;m:线粒体;tM:细肌丝;TM:粗肌丝;比例尺= 1或2μm;@@ 与酰胺, , 与Con-EE,# ,# # 与P-EE; 老鼠。
3.2.2。AE和RS,单独和组合,减少骨骼肌肉和心脏肌肉的线粒体氧化应激水平EE后的老鼠

单独确定AE和RS的补充,并结合,改善线粒体氧化应激在SCM,我们测量锰超氧化物歧化酶(MnSOD)活动SCM和malonaldehyde线粒体(MDA)含量。老鼠用AE预处理或RS展出高出19%到30% MnSOD活性和MDA含量低于21%至27%的反对和P组骨骼肌( );老鼠用AE预处理或RS展出高出31%到39% MnSOD活性和MDA含量低于21%至38%的反对和P组心肌( )。AE和RS的结合表现出协同效应( )(图7)。

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图7
有氧运动和的影响红景天骶骨补充MnSOD活动,单独和组合,骨骼肌(a)和(b)在骨骼肌线粒体MDA含量和MnSOD活动(c)在心肌线粒体和MDA含量(c)在小鼠心肌疲惫的运动。 , 与Con-EE;# ,# # 与P-EE;◆ 而AE-EE。
3.2.3。AE和RS,单独和组合,激活自噬和Mitophagy EE后老鼠骨骼和心脏肌肉

AE显著增加自噬小体的数量,比LC3-II / LC3-I BNIP3水平和降低小鼠筋疲力尽的SCM的p62水平运动( )。在骨骼肌(RS有同样的效果 )。AE和RS有协同效应通过增加的比率LC3-II / LC3-I和BNIP3水平和减少小鼠的SCM p62水平在EE ( )(数据6 (b),6 (c),8)。

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图8
有氧运动和的影响红景天骶骨补充,单独和组合的比例LC3-II / LC3-I (b),水平p62 (c)和水平BNIP3 (d)的比例在骨骼肌和LC3-II / LC3-I (e),水平p62 (f)和水平BNIP3 (g)在小鼠心肌疲惫的运动;乐队的免疫印迹分析(a); , 与Con-EE,# ,# # 而P-EE。◆ ,◆◆ 而AE-EE。▲ ,▲▲ 而RS-EE。
3.2.4。AE和RS,单独和组合,激活线粒体动力学在力竭运动后骨骼肌的老鼠

AE和RS显著增加的水平DRP1和MFN1 ( 从运动)在小鼠骨骼肌疲劳( );这两个因素被发现(图具有协同作用的影响9)。

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图9
有氧运动和的影响红景天骶骨补充,单独和联合的水平DRP1 (a)和MFN1 (b)从运动小鼠骨骼肌的疲惫。 , 与Con-EE;# ,# # 与P-EE;◆ 与AE-EE;▲▲ 而RS-EE。
3.2.5。AE和RS,单独和组合,激活线粒体生物起源在力竭运动后骨骼肌的老鼠

AE和RS激活AMPK / PGC-1α信号通路在小鼠骨骼肌疲惫从运动( );发现协同效应( )(图10)。

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图10
有氧运动和的影响红景天骶骨补充,单独和组合,AMPK水平(b), pAMPK (c), PGC-1α(d), AMPK mRNA (e)和PGC-1α信使rna (f)从运动小鼠骨骼肌的疲惫;乐队的免疫印迹分析(a)。 , 与Con-EE;# ,# # 与P-EE;◆ ,◆◆ 与AE-EE;▲ ,▲▲ 而RS-EE。

4所示。讨论

在这项研究中,我们表明,AE和RS补充增加EC在小鼠和改善SCM EE诱导的损害,以及发现协同效应。相应的机制参与的MQC增强鼠标SCM,包括激活mitophagy,线粒体动力学,和生物转化。

4.1。AE和RS,单独和组合,改善小鼠的运动能力的增强线粒体质量控制在SCM

在本研究的第一部分,我们研究了AE和RS的影响,单独和组合,在小鼠和EC与关注MQC底层机制。电子商务比建立一个潜在的死亡的强预测危险因素如吸烟、高血压、高胆固醇和2型糖尿病3,4),建议在临床使用生命体征的美国心脏协会(5]。我们发现AE和RS显著增加的时间强迫重量游泳的老鼠,这是一个衡量EC (35]。这些结果符合的先前的研究[39,40]。此外,我们报告,第一次,AE结合RS补充协同诱导显著增加EC在老鼠身上。

线粒体发挥至关重要的作用,提高电子商务通过底物代谢和能源生产的规定,以及他们对骨骼肌的影响大小和功能(41]。在organellar层次,MQC mitophagy之间的相互作用是一个网络,线粒体动力学和生物起源15]。这个动态过程允许线粒体共享组件,如线粒体DNA和消除通过mitophagy损坏组件。线粒体生物起源和mitophagy导致细胞内线粒体的体内平衡41]。任何缺陷mitophagy、线粒体动力学或生源论会导致线粒体功能障碍,导致低EC (42]。在这项研究中,我们发现,AE显著增加CS的表达和激活mitophagy,在骨骼肌线粒体动力学,和生物转化。此外,AE被发现诱导心肌自噬和心肌线粒体生物起源。这些结果表明,AE提高线粒体的功能和MQC SCM。

RS的一员红景天在中国家庭,生长在西藏[27];这个天然植物药品是很出名的,生理益处,比如消除疲劳的43],加强电子商务[28),和延长寿命29日,30.]。最近的一些研究表明,RS激活自噬(44)和内皮细胞线粒体生物起源(33和大鼠的心肌45]。在这里,我们报告第一次,RS提高SCM和激活线粒体自噬的功能,在小鼠骨骼肌线粒体生物起源。值得注意的是,RS发现AE一样有效改善电子商务;然而,RS本身不是那么有效AE激活自噬。这可能是因为RS改善电子商务的机理并不局限于自噬的激活;例如,RS也增加肝糖原合成(46]。与之前报道的发现(45),目前的研究表明,RS并未明显增加心肌线粒体生物起源。这种差异可能是由于使用的动物模型:RS的影响可能在受损心肌线粒体生物起源更明显(45比正常心肌]。这个假说是依照以前的研究(27)中,红景天被归类为产生是因为它能够增加耐各种化学、生物和物理压力。我们的研究结果也提供了额外的证据RS的产生特点加强小鼠心肌线粒体生物起源的AE,这是一种身体上的压力。然而,RS的机制产生的特征需要进一步调查。这些结果表明,RS提高线粒体的功能和MQC SCM,尤其是后压力。

此外,第一次,我们表明,AE和RS对提高电子商务协同效应在SCM和线粒体功能。老鼠接受AE和RS展出的最长持续时间强迫重量游泳;这是AE组的13.7倍和1.3倍的RS组。此外,前者表现出更强的肌肉力量比AE -或RS-alone组。我们的研究结果表明,至少有两个重要因素协同效应:首先,AE和RS进一步激活mitophagy骨骼肌,促进消除失调或不必要的线粒体和AE支持骨骼肌可塑性反应。其次,结合进一步激活自噬和心肌线粒体生物起源,这有助于改善心肌能量代谢。这些发现表明,AE和RS对改善SCM MQC协同效应。然而,AE的协同效应的机理和RS增加电子商务不仅限于MQC在SCM的提高,作为电子商务的增长明显高于mitophagy期间,线粒体动力学,在供应链管理和生物转化。这项研究集中在SCM MQC;我们的下一个研究目标是分析机制AE和RS增加电子商务的协同效应。

4.2。AE和RS,单独和组合,改善骨骼肌肉和心脏肌肉损伤通过详尽的锻炼增强线粒体质量控制

在本研究的第二部分,我们研究了AE和RS的保护作用,单独和组合,对EE-induced SCM损伤并检查相应的机制,关注MQC。我们发现血清CK水平,小鼠的肌肉损伤的指标,显著增加了锻炼。使用TEM形态分析表明,老鼠了运动表现出纤维坏死,线粒体水肿,线粒体嵴溶解在SCM和退化。一个致命的压力源,这些结果表明,EE SCM造成破坏;这一发现是依照以前的研究[45,47]。

EE-induced SCM损伤与氧化应激有关,导致线粒体膜损伤(48]。受损的线粒体膜促进渗透过渡的毛孔,导致线粒体肿胀和凋亡诱导因子的释放到胞质。一旦发布,这些因素启动凋亡信号,导致肌肉损伤20.]。Mitophagy结合线粒体裂变,线粒体动力学的一个过程,促进受损组件的隔离和消除的线粒体15),这是一个维护细胞内稳态的重要过程。此外,线粒体是由线粒体生物起源,由PGC-1监管α。这些细胞器进行融合周期,由mitofusin (MFN) 1,形成细长的线粒体网络(20.,49]。这三个过程的激活及其平衡是至关重要的防止EE-induced肌肉损伤引起的线粒体氧化应激。mitophagy和线粒体生物起源的解偶联老化导致的overproliferation受损的线粒体和细胞功能下降50]。

最近的研究表明,线粒体是锻炼心脏保护的目标(51]。同样,Vainshtein等人提出,锻炼增强线粒体营业额,这部分是由PGC-1协调α(42]。为了解决的问题是否AE改善EE-induced肌肉损伤,降低了SCM的氧化应激水平,并提高心肌保护老鼠疲惫的运动,我们分析了SCM的超微结构和测量CK水平和MnSOD活动SCM和SCM的线粒体MDA含量的老鼠疲惫的运动。我们发现AE显著改善SCM EE诱导的损害,促进肌肉线粒体氧化应激,并提高在这些小鼠心肌保护。此外,AE显著激活自噬和mitophagy SCM和促进小鼠骨骼肌线粒体动力学和生物起源的疲惫的运动。这些结果表明,增强MQC参与AE的保护作用EE-induced SCM线粒体氧化应激造成的损害。

RS是一种药用植物,证明adaptogenic属性(27]。最近的一些研究表明,RS根提取改进的应力宽容蚕(家蚕)[30.),保护C2C12肌小管对peroxide-induced氧化应激通过分子伴侣蛋白HSP70的调制(52),和维护细胞膜渗透性的抗氧化应激引起的冷,缺氧,和克制53]。此外,Abidov等人得出结论红景天增强线粒体功能(54]。刘等人提出红景天诱发自噬(32]。在这项研究中,我们发现RS显著改善SCM损伤和改善SCM线粒体氧化应激引起的情感表达。此外,我们首次报告,RS显著激活自噬和mitophagy SCM和促进小鼠骨骼肌线粒体动力学和生物起源的疲惫的运动。RS被证明是有效的在改善EE-induced AE肌肉损伤;然而,RS本身不是那么有效AE激活自噬。这可能是因为RS EE-induced减少肌肉损伤的机制并不局限于自噬的激活,但也包括其他机制;例如,RS增加muscle-protective因素的表达(52]。这些结果表明,增强MQC参与RS的保护作用EE-induced SCM线粒体氧化应激造成的损害。

此外,第一次,我们表明,AE结合RS对改善EE-induced SCM损伤有协同保护作用。老鼠接受AE的组合和RS展出的活动水平低11%和24%血清CK和更少的损害比AE处理或RS。我们的数据表明,至少有两个重要因素协同保护作用。首先,AE结合RS激活自噬和mitophagy,在骨骼肌线粒体动力学,和生物转化。其次,结合进一步激活自噬和mitophagy心肌。这些发现表明,AE和RS在改善供应链管理的协同效应造成的损害EE MQC的增强有关。然而,所涉及的机制并不局限于提高MQC SCM。本研究关注在SCM MQC;分析机制的协同保护作用的AE和RS将在下次进行研究。

应该注意的是,这项研究并没有使用抑制剂或受体激动剂验证结果;我们的目标是克服这种限制在我们的下一个研究。

5。结论

在这项研究中,我们表明,AE和RS显著增加EC在小鼠和改善EE-induced SCM线粒体氧化应激造成的损害;进一步说,这是证明,第一次,RS补充和AE起到协同作用。此外,本研究首次表明,AE和RS增强MQC,静息状态和情感表达后,通过激活mitophagy,线粒体动力学,生物起源在骨骼或心脏肌肉(图11)。AE结合RS补充从而提供了一种新策略来降低全因死亡率和不良心血管事件的风险患者的心血管疾病。


图11
原理图的有氧运动和公认的机制红景天骶骨单独和联合,提高运动能力,改善肌肉损伤引起的小鼠的力竭运动:有氧运动红景天骶骨,单独和联合,增强线粒体质量控制,包括mitophagy、线粒体动力学、生物起源,SCM的老鼠。这些影响导致线粒体功能和运动能力的增强和保护SCM过度造成的损害线粒体氧化应激产生的情感表达。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突,关于这篇文章的出版。

确认

这项工作是支持由中国自然科学基金(批准号81672262),湖南省自然科学基金(批准号2013 sk5076),中国国家发展和改革委员会基金会(批准号[2012]1521)。