高脂饮食引起肌少症的机制研究

摘要

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(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:建立高脂喂养C57/B65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(Gas)及胫骨前肌(TA)，用苏木糖-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(MuRF-1)，炎症相关指标(IL-6、TNFα)及11β-羟基类固醇脱氢酶(11β-HSD1)。
　　体外研究方面:使用不同浓度棕榈酸(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(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(Mfn1)、视神经萎缩症蛋白基因(Opa1)和裂解基因发动相关因子基因(Drp1)、线粒体分裂素基因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，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Oxygenconsumption 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。
　　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。

目录

声明

论文主要英文缩略语词表

摘要

前言

1、试剂

2、主要仪器设备

3、动物实验方法

4、小鼠干细胞提取及培养

5、RNA提取、RT-PCR和实时荧光定量PCR

6．细胞氧耗测定

7、免疫荧光MYHC染色

1 体内实验

2．体外实验

讨论

结果总结

参考文献

综述 肌肉干细胞与肌少症

攻读学位期间发表文章情况

致谢