被动运动干预对大鼠失神经萎缩骨骼肌中miRNA-1表达和成肌细胞分化的影响

摘要

目的：
　　1、探讨miRNA-1在大鼠早期失神经后骨骼肌中不同时段的表达；
　　2、研究被动运动对失神经骨骼肌miRNA-1表达以及成肌细胞分化的影响。
　　方法：
　　取SD大鼠27只，体质量（200±10）g随机分成假手术组、失神经3，7，14，28 d组、失神经被动运动3，7，14，28 d组，3只/组。假手术组大鼠不切断右下肢坐骨神经，于手术当日处死，失神经组、失神经被动运动组大鼠切断右下肢坐骨神经。术后1d起，将失神经被动运动组大鼠固定于自制装置上，抓住趾部，与脊柱呈45°向后外方牵拉右后肢，至右后肢膝、踝关节均完全伸直，再向相反方向活动右后肢，以使右后肢膝、踝关节完全屈曲并贴近脊柱，每天被动活动2次，每次约持续3分钟，共活动600个周期，直至切取标本之日。分别干预3，7，14，28 d后，取各大鼠腓肠肌标本称重及HE染色观察腓肠肌细胞直径对萎缩情况进行综合评价；RT-PCR法检测miRNA-1进行检测；RT-PCR、Westernblot技术分别检测MyoD的mRNA和蛋白质的表达；免疫组化对成肌细胞进行标记，观察其分化水平。
　　结果：
　　失神经组和失神经被动运动组腓肠肌失神经后均有不同程度萎缩，随失神经时间延长，肌纤维排列逐渐紊乱，肌细胞直径逐渐减小，失去正常的结构形态。失神经组和失神经被动运动组术后各时间点腓肠肌湿重及肌细胞直径均小于假手术组（P<0.05）；失神经组和失神经被动运动组间除术后3 d腓肠肌湿重比以及术后3、28 d肌细胞直径比较差异无统计学意义（P>0.05）外，其余各时间点失神经被动运动均大于失神经组（P<0.05）。术后随时间延长，失神经组和失神经被动运动组miRNA-1和MyoD基因相对表达量呈逐渐升高趋势，但各时间点均显著低于假手术组（P<0.05）；失神经组和失神经被动运动组间除术后3 d比较差异无统计学意义外（P>0.05），术后7、14、28 d失神经被动运动组miRNA-1和MyoD基因相对表达量均高于失神经组（P<0.05）。免疫组织化学染色示各组各时间点MyoD均呈阳性表达，假手术组阳性表达少于失神经组和失神经被动运动组；失神经组和失神经被动运动组随失神经时间延长，阳性表达逐渐增多，且失神经被动运动组各时间点阳性表达均多于失神经组。相关性分析结果示miRNA-1、MyoD分别与腓肠肌湿重比在3、7 d时无相关性（P>0.05），14、28 d时成正相关（P<0.05）；各时间点MyoD与miRNA-1基因相对表达量成正相关（P<0.05）。
　　结论：
　　被动运动可能通过促进miRNA-1的表达以促成肌细胞分化发挥失神经骨骼肌萎缩防治作用。
　　本课题为国家自然科学基金面上项目“微小RNA miR-1延缓失神经骨骼肌萎缩的机制和作用研究（编号：81171722）”。