长期抗阻运动抑制衰老小鼠骨骼肌降解机制研究

目的:探讨长期抗阻运动调控细胞自噬状态抑制衰老骨骼肌萎缩的分子机制.方法:3月龄ICR雄性小鼠18只,随机分为青年对照组(YC)组、老年对照组(OC)、长期抗阻运动组(LR),每组6只.采用负重爬梯方式进行为期14个月的抗阻运动.选取腓肠肌湿质量比(SI值)间接评估骨骼肌萎缩程度,HE染色观察肌纤维横截面积(CSA), Western blotting检测骨骼肌Beclin1、 Bcl-2、 Atrogin-1和GAPDH蛋白表达水平.结果:(1)与青年对照组相比,老年对照组小鼠腓肠肌纤维排列紊乱,SI值与肌纤维横截面积均显著降低(p0.001;p0.01);然而,长期抗阻运动组小鼠腓肠肌纤维结构清晰,SI值与肌纤维横截面积均显著增加(p0.01).(2)与青年对照组相比,老年对照组小鼠腓肠肌Beclin1、 Bcl-2表达均显著降低(p0.05,p0.01), Atrogin-1表达显著增加(p0.01);相反,与老年对照组相比,长期抗阻运动组小鼠腓肠肌Beclin1、 Bcl-2蛋白表达均显著增加(p0.001), Atrogin-1表达显著降低(p0.001).结论:长期抗阻运动可通过激活细胞自噬活性增加细胞抗凋亡能力,减少蛋白降解,从而抑制衰老和骨骼肌萎缩.     

外源性VD3缓解运动诱导的慢性疲劳综合症的机制

研究了补充VD3缓解运动诱导的慢性疲劳综合症(CFS)的机制。将80只小鼠随机分5组(n=16),即安静对照组(C组)、CFS造模组(CFS组)、VD3组又分为造模前组(bVD组)、过程中组(mVD组)和造模后VD干预组(aVD组)。造模、干预持续4周,全程行为学观察,4周后进行力竭测试和悬尾实验,再迅速采血并切取股四头肌组织。测定血睾酮、血清皮质酮及股四头肌组织的MDA、T-AOC、GSH-PX和T-SOD,采用Western Blotting测定SIRT1、SIRT3、ERK1/2、p-ERK1/2和MEK1/2。结果表明:与C组比较,CFS组小鼠打斗损伤严重,血睾酮及MEK、SIRT3显著降低(P0.05),皮质酮、MDA、T-SOD、GSH-PX显著增加(P0.05);与CFS组比较,VD干预组小鼠打斗损伤较轻,皮质酮、MDA显著降低(P0.05),血睾酮、T-AOC、T-SOD、GSH-PX及MEK、SIRT1、SIRT3和p-ERK/ERK均显著增加(P0.05)。外源性补充VD3可提高骨骼肌抗氧化能力,缓解运动诱发的CFS症状,其机制可能是通过激活MEKs/ERKs-SIRT1信号通路,降低MEK表达,增加ERK磷酸化水平,上调SIRT1和SIRT3表达而实现。     

抗阻与有氧干预下SAMP8小鼠腓肠肌氧化应激响应

采用负重爬梯和跑台模式分别进行抗阻运动和有氧运动干预,研究不同运动方式对不同月龄雄性SAMP8小鼠腓肠肌组织氧化应激水平的差异变化。3月龄和6月龄的健康雄性小鼠随机分组,进行8周训练后检测各组小鼠腓肠肌总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)活性。结果显示,老年对照组T-AOC、T-SOD、CAT活性显著低于青年对照组(P0.05)。两种干预方式均可导致青年小鼠T-AOC、T-SOD显著降低,其中T-AOC降幅83%和95%,T-SOD降幅70%和66%。而老年小鼠在运动干预后显著升高,其中T-AOC增幅429%和105%,T-SOD增幅458%和342%。CAT指标表现出运动方式上的差异,青年抗阻运动组显著高于对照组(P0.05),而有氧运动组无显著差异。MDA指标显示,抗阻与有氧干预均可促使青年和老年小鼠腓肠肌中MDA的生成,但老年抗阻运动组MDA含量显著高于有氧运动组(P0.05)。研究表明,小鼠腓肠肌中氧化应激水平与运动方式和年龄密切相关,运动干预后,青年和老年小鼠缓解氧化损伤的策略不同,青年小鼠通过体内较强抗氧化能力清除自由基,而老年小鼠则通过防御系统的被动诱导上调缓解氧化应激,提示中老年人群适量的有氧运动有利于增强抗氧化能力以缓解体内自由基引起的氧化损伤。     

党参水提物对D-半乳糖致衰老小鼠肝脾形态结构和Bax蛋白及VEGF表达的影响

为研究党参水提物对D-半乳糖致衰老小鼠肝脏和脾脏组织结构及Bax蛋白及VEGF表达的影响,将100只昆明小鼠随机分为对照组、D-半乳糖致衰老模型组、低、中、高剂量党参干预组.连续处理42d,随时监测小鼠的体重变化,处理结束后,称取脏器质量,观察组织显微结构,并用免疫组织化学法检测Bax蛋白和VEGF在肝脏和脾脏组织的表达.结果显示衰老组小鼠肝脏和脾脏指数明显下降(P0.05).多数肝细胞水肿,胞浆空淡,呈气球样变.脾窦明显扩张,红髓范围扩大,脾小梁明显增生.Bax蛋白表达明显增强,VEGF蛋白表达显著减少.与衰老组相比,党参干预高剂量组的脏器指数明显增加(P0.05),肝小叶结构清楚,肝细胞体积增大,肝细胞水肿明显减轻.白髓红髓清楚,红髓范围减小,脾小梁增生不明显.Bax蛋白表达明显减少,VEGF蛋白表达明显增加.表明党参水提物可以稳定肝脾的组织结构,抑制细胞凋亡,促进血管生成,对衰老小鼠的肝脏和脾脏组织有一定的保护作用.     

萌发青稞营养成分、多酚含量及抗氧化活性研究

以瓦蓝、14-946、昆仑15号青稞为原料,研究了不同萌发时间对青稞主要营养成分、多酚含量及抗氧化活性的影响。结果表明:在萌发期间,青稞中的总淀粉、β-葡聚糖、游离酚、结合酚、总酚及游离黄酮含量呈下降趋势,脂肪、蛋白、纤维及结合黄酮与总黄酮含量呈上升趋势。萌发处理显著提高了参试青稞游离态提取物清除DPPH自由基能力,降低了青稞游离态提取物的铁离子还原能力及ABTS自由基的清除能力;显著降低了参试青稞结合态提取物清除DPPH自由基、ABTS自由基能力及铁离子还原能力。蓝色青稞(瓦蓝)经萌发后其游离态提取物具有较强抗氧化活性,黑粒青稞(14-946)经萌发后其结合态提取物能保存较强的抗氧化活性。相关分析表明,青稞中主要营养成分(脂肪、总淀粉、纤维、β-葡聚糖)含量与多酚及抗氧化活性有显著的相关性,营养成分含量的高低可以用来评估其酚类物质含量与抗氧化活性;游离酚、结合酚与3种抗氧化能力均呈极显著正相关,说明酚酸类物质是青稞不同形态多酚提取物抗氧化活性的主要贡献者,这为选择专用型青稞品种提供了便捷的方法。萌发可以改变青稞中的营养成分、多酚含量及抗氧化活性,因此选择合适的青稞籽粒颜色与适宜的萌发时间能更好地保留青稞的生物活性物质,有益于青稞资源的开发利用。     

北五味子不同方法提取物的功能活性研究

目的对比研究北五味子不同方法提取物的抗疲劳、抗氧化、镇静催眠活性作用.方法采用超临界CO2萃取法、乙醇回流提取法、热水提取法对北五味子进行三级提取;采用小鼠力竭游泳实验观察超临界油和醇提物的抗运动性疲劳作用,采用体外检测羟自由基和超氧阴离子自由基实验观察醇提物和水提物的抗氧化作用,采用阈剂量戊巴比妥钠催眠实验观察水提物对小鼠的镇静催眠作用.结果北五味子超临界油、醇提物和水提物质量占比为21.67%,29.17%和31.5%.超临界油和醇提物均能延长小鼠运动时间,且超临界油延长时间长些;水提物和醇提物对羟自由基和超氧阴离子自由基均具有抑制作用,且醇提物抑制能力强些;水提物能明显减少小鼠自主活动次数,增加阈下剂量戊巴比妥钠致小鼠睡眠只数,并缩短小鼠睡眠潜伏期,延长阈剂量戊巴比妥钠致小鼠睡眠时间.结论北五味子超临界油和醇提物具有抗疲劳活性,且超临界油强些;醇提物和水提物具有抗氧化活性,且醇提物强些;水提物具有镇静催眠活性.本实验对利用北五味子提取物研发五味子保健食品具有指导意义.     

绞股蓝、山楂提取物对D-半乳糖诱导的衰老模型小鼠抗氧化作用的实验研究

目的 研究绞股蓝、山楂提取物的协同抗氧化活性,探讨抗衰老作用机制.方法 小鼠颈背部皮下注射D-半乳糖建立衰老模型,灌胃给予不同剂量的绞股蓝、山楂提取物,检测小鼠血液和肝脏组织中的丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Pa)的活力.结果 绞股蓝、山楂提取物协同能显著降低衰老模型小鼠血清和肝组织MDA水平,同时可提高GSH-PX活力水平.结论 绞股蓝、山楂提取物协同具有显著的抗氧化作用,对衰老的自由基学说提供有力的支持.     

天冬块根药用成分对小鼠抗氧化延缓衰老的影响

通过天冬块根氨基酸、多糖、皂甙总量、浸提物含量测定和块根水提液饲养小鼠血浆以及肝脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)和蛋白质含量测定,探讨天冬块根药用成分对小鼠血浆和肝脑组织抗氧化延缓衰老的影响. 结果表明:天冬块根多糖是提高小鼠血浆和肝脑组织SOD活性,降低MDA含量的主要因素,是抗氧化延缓衰老的第一要素. 天冬块根氨基酸和浸提物的综合作用是导致小鼠血浆蛋白质含量增加,皂甙和浸提物的综合作用是导致小鼠肝、脑组织MDA积累的第二位影响要素.     

杜仲叶提取物对乙醇导致的小鼠小脑和大脑皮层DNA损伤的保护作用

选取176只雄性昆明种小鼠,随机分为空白组、模型组、阳性组、杜仲叶不同提取物的高(400 mg/kg)、低(100 mg/kg)剂量组,彗星实验每组4只,生化指标测试实验每组28只.采用彗星实验筛选杜仲叶(Eucommia folium)95%醇提物、50%醇提物和水提物对乙醇所致小鼠小脑和大脑皮层DNA损伤的保护作用,确定最佳提取物;通过酶联免疫方法和比色法检测杜仲叶最佳提取物对乙醇引起小鼠小脑、大脑皮层组织氧化损伤相关生理指标的影响,如一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)、8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)和醌氧化还原酶1(NQO1)的含量,以及总超氧化歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-P_X)和胆碱乙酰转移酶(ChAT)的活力.采用改良福林酚(FC)比色法,测定杜仲叶最佳提取物中总多酚的含量.结果显示,杜仲叶50%醇提物可显著改善乙醇引起的急性脑神经DNA损伤,保护作用强于杜仲叶95%醇提物和水提物.50%醇提物显著降低小鼠小脑和大脑皮层组织中MDA、NO、8-OHdG和NQO1的水平,提高GSH-P_X、T-SOD和ChAT的活性.采用FC比色法测定杜仲叶50%醇提物中总多酚的含量为62.7%.以上结果表明:杜仲叶50%醇提物可能通过提高脑组织抗氧化的能力,达到保护脑神经DNA的作用;在保护脑神经DNA和抗氧化作用中,总多酚类成分发挥了极其重要的作用.     

大叶胡枝子根皮提取物抗炎镇痛作用研究

目的探讨大叶胡枝子根皮提取物灌胃给药的抗炎镇痛作用。方法采用二甲苯致小鼠耳肿胀、蛋清致大鼠足跖肿胀2种急性炎症模型以及大鼠棉球肉芽肿慢性炎症模型,研究大叶胡枝子根皮提取物灌胃给药对急慢性炎症的作用。采用热板法和醋酸扭体法致痛,研究大叶胡枝子根皮提取物灌胃给药的镇痛作用。结果与模型组相比,大叶胡枝子根皮水提物和醇提物高、中、低剂量组显著抑制二甲苯所致小鼠耳肿胀(P 0.01),明显抑制蛋清所致大鼠足跖肿胀(P 0.01),明显抑制大鼠棉球肉芽肿(P 0.01)。大叶胡枝子根皮水提物和醇提物高、中、低剂量组给药后明显提高热板所致小鼠的痛阈值,与模型组和自身给药前比较差异显著(P 0.05、0.01);大叶胡枝子根皮水提物和醇提物高、中、低剂量组明显减少醋酸所致小鼠扭体反应次数,与模型组比较差异显著(P 0.05、0.01)。大叶胡枝子根皮水提物的抗炎镇痛作用强于醇提物(P 0.05、0.01)。结论大叶胡枝子根皮提取物灌胃给药具有一定抗炎、镇痛作用,且其水提物强于醇提物。     

Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment

The decline of tissue regenerative potential is a hallmark of ageing and may be due to age-related changes in tissue-specific stem cells. A decline in skeletal muscle stem cell (satellite cell) activity due to a loss of Notch signalling results in impaired regeneration of aged muscle. The decline in hepatic progenitor cell proliferation owing to the formation of a complex involving cEBP-alpha and the chromatin remodelling factor brahma (Brm) inhibits the regenerative capacity of aged liver. To examine the influence of systemic factors on aged progenitor cells from these tissues, we established parabiotic pairings (that is, a shared circulatory system) between young and old mice (heterochronic parabioses), exposing old mice to factors present in young serum. Notably, heterochronic parabiosis restored the activation of Notch signalling as well as the proliferation and regenerative capacity of aged satellite cells. The exposure of satellite cells from old mice to young serum enhanced the expression of the Notch ligand (Delta), increased Notch activation, and enhanced proliferation in vitro. Furthermore, heterochronic parabiosis increased aged hepatocyte proliferation and restored the cEBP-alpha complex to levels seen in young animals. These results suggest that the age-related decline of progenitor cell activity can be modulated by systemic factors that change with age.     

白花菜子不同溶剂提取物总多酚、总黄酮含量及抗氧化活性测定

测定了白花菜子四种不同溶剂提取物的总多酚含量、总黄酮含量和体外抗氧化活性。以没食子酸为对照品,采用福林-酚试剂法测定白花菜子提取物中总多酚的含量;以芦丁为对照品,采用可见-紫外分光光度法测定白花菜子提取物中总黄酮的含量。通过测定DPPH自由基清除率、氢氧基清除率和还原能力来评价白花菜子提取物的抗氧化活性。在四种白花菜子不同溶剂提取物中,总黄酮含量从高到低的顺序为乙酸乙酯提取物(CAEE)甲醇提取物(CME)石油醚提取物(CPEE)二氯甲烷提取物(CCE);总多酚含量从高到低的顺序为CMECAEECPEECCE。白花菜子提取物各种方法抗氧化活性从高到低的顺序为CMECAEECPEECCE,与总多酚含量顺序一致。结果表明白花菜子乙酸乙酯提取物总黄酮含量最高,白花菜子甲醇提取物总多酚含量最高,且甲醇提取物具有很强的抗氧化活性,可以用作抗氧化药物或食品添加剂,因此有必要对白花菜子的化学成分、体内抗氧化活性和机理进行深一步的研究。     

入侵植物大狼把草对2种农作物的化感作用

运用水浸提法提取入侵植物大狼把草茎叶化感物质,通过对比试验研究了不同浓度的大狼把草茎叶水浸液对大麦和小麦种子萌发以及幼苗生长发育的影响.结果表明,大狼把草浸提液对大麦种子的萌发有显著抑制作用,对小麦种子萌发抑制作用不明显.除50g/L浸提液外,其余处理对大麦和小麦苗高和根长均有显著的抑制作用.浸提液对2种作物根的分化均有一定抑制性,其中,对小麦根的分化抑制作用较大.大狼把草浸提液对小麦及大麦化感作用的综合效应为抑制作用,对大麦的抑制力大于小麦.     

电刺激对失重导致的废用性骨骼肌萎缩的影响

骨骼肌萎缩是由于去神经支配、损伤、关节固定、卧床休息、败血症、癌症、衰老以及微重力等引起的骨骼肌质量下降.论文采用骨骼肌电刺激(Muscle Electrical Stimulation，MES)模拟不同运动形式探讨延缓尾悬吊(Tail Suspension，TS)导致的斯泼累格·多雷大鼠(Sprague-Dawley Rat，SD Rat)骨骼肌萎缩的效果，同时引入联合训练模式，进一步探讨维持习惯性运动模式与非习惯性运动模式对延缓骨骼肌萎缩的效果，并结合Sigma算法与传统统计方法对实验结果进行分析.实验结果表明:(1)高频电刺激(High Frequency Electrical Stimulation，HFES)干预6周后可以显著提高骨骼肌质量，其中比目鱼肌质量(m_LS)与胫骨前肌质量(m_LT)分别提高21%(P < 0.01)和26%(P < 0.01)，Akt与p70s6k的蛋白激活程度显著提高；低频电刺激(Low Frequency Electrical Stimulation，LFES)干预6周后，比目鱼肌与胫骨前肌的质量有升高趋势，但与对照组相比无显著性差异. (2)尾悬吊处理4周后，比目鱼肌质量与对照组相比下降45%(P < 0.01)，表明模型构建成功. (3)经过常重力与微重力干预，其下降程度均得到显著改善，与悬吊组相比，常重力干预后比目鱼肌质量增加49%(P < 0.01). (4)联合组干预结果发现:与悬吊组相比，HHT组比目鱼肌质量升高55%(P < 0.01)，胫骨前肌质量提升37%(P < 0.01)，腓肠肌质量(m_LG)提升25%(P < 0.01)，总体干预效果好于其他各组.实验结论:高频电刺激对于增加骨骼肌质量的效果好于低频电刺激，常重力干预效果好于微重力，习惯性电刺激干预模式对延缓废用性骨骼肌萎缩的效果好于非习惯性电刺激.     

Tissue-specific expression of rat myosin light-chain 2 gene in transgenic mice

One approach to determining how the differential expression of specific genes is regulated in higher organisms is to introduce cloned copies of the genes (or parts of the genes) into the genomes of individual organisms from the very beginning of their development. The way in which the exogenous genetic information behaves during the development of the experimental organisms can then provide a means of defining the DNA sequences that restrict the expression of the gene to specific cell types and times of development. So far, several different genes have been introduced into the genomes of mice, but in only a few cases have the exogenous genes retained the tissue specificity of expression of the equivalent endogenous genes. I report here that in two out of three 'transgenic' mice carrying copies of the rat gene for skeletal muscle myosin light chain 2, the exogenous gene is expressed specifically in skeletal muscle cells. The sequences contained in the cloned copy of the myosin light-chain 2 gene used in these experiments are thus sufficient to confer a tissue-specific pattern of expression.     

青稞挤压改性处理及青稞面条的试验研究

以青稞粉为原料,采用挤压改性方法加工青稞预糊化粉,研究改性前后青稞粉的品质变化,不同配比青稞预糊化粉的粉质特性及改性操作条件对青稞面条品质特性的影响规律,为青稞面条产品的研发提供实践基础。结果表明,改性处理后,青稞内部形成细致多孔的海绵体,大分子营养物质被降解,淀粉稳定性增强;面条蒸煮损失率与淀粉的糊化程度间具有相关性。在适宜加工条件下制备的青稞预糊化粉,可以制作出青稞含量达60%,煮熟增重率为77.0%,蒸煮损失率为12.0%的青稞面条产品。     

线粒体去乙酰化酶SIRT3与衰老疾病

线粒体去乙酰化酶SIRT3是酵母Sir2同源蛋白,通过对线粒体多种蛋白质赖氨酸的去乙酰化修饰,它可以调控多种代谢过程,如脂肪酸的β-氧化作用、TCA循环、氧化磷酸化等.SIRT3可参与氧化应激反应,降低细胞内ROS水平;也可以作为一种肿瘤抑制因子,促进细胞的凋亡.在某些乳腺癌细胞中,SIRT3表达下调.敲除SIRT3或者SIRT3表达降低,可影响与代谢相关的衰老性疾病如心脏疾病、癌症等的发生.论文总结了近年去乙酰化酶SIRT3在代谢调控及癌症细胞凋亡中的分子机制以及SIRT3与心脏疾病、癌症的相互关系,希望为衰老疾病的预防和治疗提供一定的理论基础.