基于mnd2小鼠骨骼肌NRF-1/NRF-2的差异表达探讨核-线粒体失衡在肌少症发病中的作用

发布时间：2023-03-11 02:19

　　研究背景:衰老过程中,骨骼肌退行性改变是机体最为显著的变化之一,表现为骨骼肌质量、力量和运动功能的进行性下降,最终发展为肌少症(sarcopenia)。骨骼肌蛋白合成与分解失衡、肌细胞凋亡及线粒体功能紊乱等与肌少症发生发展相关。由于线粒体在肌细胞内能量供应、氧化还原稳态中的关键作用,线粒体功能紊乱被认为是肌少症发病的核心机制。线粒体生物合成障碍导致氧化磷酸化异常,是线粒体功能紊乱的主要原因。线粒体是双基因组细胞器,呼吸链由核与线粒体DNA共同编码。目前认为,氧化磷酸化等线粒体功能以及线粒体分裂与融合等结构变化都需要核与线粒体基因组的协同来维持。氧化磷酸化相关基因等线粒体生物合成靶标的表达与活性是核-线粒体对话(mitonuclear crosstalk)功能是否正常的具体表现。因此,从核-线粒体对话角度探讨骨骼肌退变的机制,有助于阐明线粒体功能紊乱在肌少症发病中的作用。呼吸链亚基的表达主要是由线粒体生物合成因子过氧化物酶体增殖物激活受体-γ辅助激活因子1α(peroxisome proliferatoractivated receptor-γcoactivator-1α,PGC-1α)...

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
abstract
中英文缩略词对照表
第1章 综述
    1.1 肌少症
        1.1.1 肌少症定义
        1.1.2 肌少症的流行病学特征
        1.1.3 肌少症的分类
        1.1.4 肌少症发病机制
        1.1.5 肌少症的病理改变
    1.2 线粒体在肌少症发病中的角色
        1.2.1 骨骼肌线粒体系统
        1.2.2 肌少症中线粒体功能下降
        1.2.3 线粒体质量控制在衰老相关疾病中的作用
    1.3 核-线粒体对话
        1.3.1 逆向信号
        1.3.2 正向信号
        1.3.3 核-线粒体失衡(mitonuclear imbalance)
    1.4 HtrA2/Omi
        1.4.1 HtrA2/Omi的结构
        1.4.2 HtrA2/Omi在细胞内的双重作用
        1.4.3 HtrA2/Omi的信号转导功能
        1.4.4 mnd2 小鼠与HtrA2/Omi敲除小鼠
    1.5 本研究理论依据
第2章 材料方法
    2.1 主要仪器及试剂
        2.1.1 本研究应用的主要仪器如表2.1
        2.1.2 使用的主要试剂如表2.2
    2.2 实验方法
        2.2.1 小鼠的饲养、繁殖
        2.2.2 小鼠HtrA2/Omi基因型鉴定
        2.2.3 骨骼肌性能研究
        2.2.4 骨骼肌组织HE染色
        2.2.5 骨骼肌组织天狼猩红染色
        2.2.6 骨骼肌纤维形态学定量分析
        2.2.7 骨骼肌基因转录水平测定
        2.2.8 骨骼肌基因翻译水平测定
        2.2.9 骨骼肌ATP生成水平测定
        2.2.10 骨骼肌活性氧水平测定
        2.2.11 骨骼肌线粒体呼吸链复合体Ⅰ酶活性测定
        2.2.12 骨骼肌的免疫组织化学实验
        2.2.13 骨骼肌组织的免疫荧光实验
        2.2.14 生物信息学分析
        2.2.15 统计学方法
第3章 结果
    3.1 HtrA2/Omi蛋白酶活性缺失诱发小鼠肌少症表型
        3.1.1 mnd2 小鼠的鉴定
        3.1.2 mnd2 小鼠基本生物学特征
        3.1.3 mnd2 小鼠运动表型
        3.1.4 mnd2 小鼠腓肠肌组织形态学
        3.1.5 骨骼肌肌纤维形态定量分析
        3.1.6 肌纤维分型标志基因的表达检测
        3.1.7 失神经支配敏感型基因的表达检测
    3.2 HtrA2/Omi蛋白酶活性缺失导致骨骼肌线粒体功能减退
    3.3 纯合子小鼠肌细胞内核/线粒体编码呼吸链亚基的差异化表达
    3.4 HtrA2/Omi蛋白酶活性缺失影响骨骼肌线粒体生物合成
    3.5 Htr A2/Omi蛋白酶活性缺失可能通过Akt1 影响PGC-1α表达
第4章 讨论
第5章 结论
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3759006