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骨骼肌约占人体重量的40%,在运动、姿态维持及代谢稳态的调节中发挥关键作用。京尼平苷属于环烯醚萜类天然产物,具有多种活性功能。本文从京尼平苷对骨骼肌纤维化以及对骨骼肌葡萄糖利用两方面的作用来探究京尼平苷对骨骼肌功能的调控。京尼平苷具有缓解骨骼肌的纤维化的作用。首先,进行体外实验:京尼平苷以浓度梯度(0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 mg/mL)和时间梯度(0、1、2、4、8、12 h)的方式刺激小鼠成肌细胞(C2C12细胞),并检测细胞中纤维化标志物的表达,结果表明京尼平苷(最适浓度点为0.4 mg/mL,最适时间点为12 h)显著抑制C2C12细胞中纤维化标志物的表达。接着,进行体内实验:建立小鼠腓肠肌急性挫伤模型,经京尼平苷腹腔注射(25 mg/kg)后,对0、7、14、21 d后的小鼠腓肠肌进行组织学分析,结果表明京尼平苷明显缓解了损伤骨骼肌的纤维化程度。体内、体外实验均验证了京尼平苷是一种具有缓解骨骼肌纤维化作用的天然化合物。最后,在细胞水平上探究分子机制:利用转化生长因子-β(TGF-β)刺激C2C12细胞模拟体内的纤维化过程,以及利用Smad4转染C2C12细胞使Smad4在细胞中过表达,实验结果显示,京尼平苷(0.4 mg/mL)能够显著抑制细胞中TGF-β引发的纤维化过程以及其抗纤维化作用会被TGF-β、Smad4干预。因此京尼平苷是通过调控TGF-β/Smad4信号通路发挥抗纤维化作用的。京尼平苷促进骨骼肌对葡萄糖的利用。骨骼肌肌纤维组成、叉头状转录因子O1(FoxO1)与骨骼肌葡萄糖稳态密切相关。首先,探究京尼平苷对骨骼肌肌纤维分型改变的作用。C2C12细胞和小鼠经京尼平苷处理后,通过免疫荧光技术观察C2C12细胞中快慢肌管的数量、组织学分析小鼠骨骼肌中快慢肌的组成,以及检测肌细胞中肌纤维相关基因的表达。结果表明京尼平苷能够促进C2C12细胞和骨骼肌中的肌纤维类型由慢肌向快肌的转变。此外,京尼平苷能够抑制肌细胞中FoxO1、丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4)、磷酸化的丙酮酸脱氢酶(P-PDH)的表达。为进一步探究京尼平苷对骨骼肌糖代谢的作用,检测了一系列相关指标(PDH活性、丙酮酸和乙酰辅酶A含量、糖酵解能力、14C葡萄糖氧化水平、呼吸交换率、葡萄糖耐量),结果表明京尼平苷能够促进肌细胞对葡萄糖的利用。最后,探究分子机制:利用FoxO1转染C2C12细胞,结果表明京尼平苷对肌纤维分型从慢肌到快肌的改变以及对FoxO1、PDK4、P-PDH的抑制作用依赖于FoxO1,京尼平苷是通过调控FoxO1对骨骼肌中肌纤维分型改变和葡萄糖利用发挥作用的。综上所述,京尼平苷能够改善骨骼肌的纤维化以及维持骨骼肌的葡萄糖稳态。