目的:探讨运动训练、低氧暴露和不同低氧训练模式对小鼠骨骼肌线粒体自噬及血管生长信号的影响.方法:40只C57BL/6J雄性小鼠随机分5组:对照组(C组)、低氧暴露组(H组)、运动训练组(E组)、高住低练组(LHTL组)及低住高练组(LLTH组),8只/组.H组每天进行8小时低氧暴露(14.8%～12.5%氧浓度);E组每天常氧下进行一次跑台训练;LHTL组结合H组和E组的干预;LLTH组每天进行一次低氧运动;干预6周,5天/周.干预结束后取骨骼肌,冷冻或组织学固定,Western blot测定腓肠肌蛋白,免疫组化评估股四头肌血管内皮生长因子(VEGF)和血小板内皮细胞黏附分子(CD31)表达,透射电镜观察腓肠肌线粒体形态.结果:(1)自噬信号方面,相比C组,LHTL组自噬标记物微管相关蛋白轻链-3Ⅱ/Ⅰ比值(LC3Ⅱ/LC3Ⅰ)显著提高(P<0.01),E组和LHTL组Unc51样自噬激活激酶1磷酸化水平(p-Ulk1)提高(P<0.05).(2)线粒体自噬信号方面,相比C组,LHTL、LLTH组帕金蛋白(Parkin)和H、LHTL、LLTH组PTEN诱导激酶1(Pink1)蛋白表达均显著提高(P<0.05);E、LHTL及LLTH组BCL2/腺病毒E1B19kda相互作用蛋白3样(Nix)表达显著提高(P<0.05).其中LHTL组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ和Pink1蛋白表达均显著高于E组(P<0.05).(3)血管信号方面,相比C组,H、E、LHTL、LLTH组骨骼肌VEGF和LHTL、LLTH组CD31表达均显著提高(P<0.05).电镜观察发现E、LHTL组骨骼肌线粒体体积变大,各组肌原纤维形态正常.结论:低氧训练,尤其高住低练模式明显增强小鼠骨骼肌线粒体自噬信号,并提高血管生长水平,在提升骨骼肌线粒体自噬方面,低氧训练有好于运动训练或低氧暴露的趋势.

目的 :探讨高住低练与低住低练干预对肥胖儿童胰岛素敏感性 、细胞因子分泌影响的差异.方法 :选择2015年9月 ～2018年2月间至本院就医的218例肥胖儿童,随机分为高住低练组 、低住低练组各109例.高住低练组儿童接受高住低练干预 、低住低练组儿童接受低住低练干预,均持续4周.对比干预前 、干预4周后两组儿童血清中胰岛素敏感性相关指标水平及食欲相关激素 、脂肪细胞因子含量的差异.结果 :干预前,两组肥胖儿童血清中胰岛素敏感性相关指标水平以及食欲相关激素 、脂肪细胞因子含量的差异不显著.干预4周后,高住低练组儿童血清中胰岛素敏感性相关指标ISI、FPIR、GDR的水平高于低住低练组;食欲相关激素CCK、PYY3-36的含量高于低住低练组,Ghrelin的含量低于低住低练组;脂肪细胞因子omentin-1、APN的含量高于低住低练组,chemerin、LEP的含量低于低住低练组.结论 :肥胖儿童接受高住低练干预,较传统低住低练干预更能有效提升机体胰岛素敏感性并均衡食欲相关激素 、脂肪细胞因子分泌.

目的:探讨模拟高原训练和高住低练对大鼠骨骼肌蛋白质合成的影响和机制.方法:50只SD大鼠随机分成常氧对照组(NC,n=10)、低氧暴露组(HC,n=10)、常氧训练组(NE,n=10)、模拟高原训练组(HE,n=10)、高住低练组(HiLo,n=10).通过人工低氧和游泳训练模拟高原训练和高住低练,6周后测定大鼠腓肠肌中总蛋白(Pro)和肌球蛋白(Myo)含量,同时测定腓肠肌中PI3K、Akt蛋白含量以及mTOR、真核细胞延伸因子2(eEF2)和真核细胞翻译起始因子4E结合蛋白1(4EBP-1)的mRNA表达.结果:(1)低氧暴露和大强度的运动训练均使Pro和Myo含量显著下降(P<0.05),低氧暴露与运动训练虽然对降低Pro含量无显著性交互作用,但对降低Myo含量有显著性的交互作用(P<0.05);HiLo组Pro和Myo含量显著低于NC组,而显著高于HE组(P<0.05).(2)低氧暴露显著降低PI3K(P<0.05)、Akt含量和mTOR mRNA表达(P<0.01)的同时,显著升高4E-BP1 mRNA表达量(P<0.05);运动训练能显著降低PI3K含量(P<0.05)、mTOR mRNA(P<0.01)和eEF2 mRNA表达(P<0.05),显著升高4E-BP1 mRNA表达(P<0.05);低氧暴露与运动训练对进一步降低mTOR和eEF2 mRNA表达具有显著性的交互作用(P<0.01,P<0.05);与NC组相比,HiLo组PI3K、Akt含量和mTOR mRNA表达无显著性变化,而4E-BP1mRNA的表达显著升高;与HE组相比,HiLo组PI3K含量、mTOR和eEF2的mRNA表达显著升高(P<0.01).结论:(1)低氧和大强度的运动训练能抑制骨骼肌PI3K/Akt/mTOR及其下游信号通路,导致骨骼肌蛋白质含量的降低.低氧联合大强度运动训练在一定程度上对骨骼肌PI3K/Akt/mTOR及其下游信号通路的抑制作用比单纯的低氧暴露或大强度运动训练更大.(2)高住低练能减轻骨骼肌中PI3K/Akt/mTOR及其下游信号通路的抑制程度,减轻抑制骨骼肌蛋白质合成的程度,对防止低氧引起的骨骼肌蛋白质的丢失具有重要作用.

目的:探讨不同低氧训练模式能否通过激活小鼠腹股沟皮下脂肪组织的脂噬作用调控脂代谢.方法:将40只健康C57BL/6小鼠分为对照组(C组),运动组(E组),低氧组(H组),低住高练组(LoHi组),高住低练(HiLo组)五组,每组8只.E组进行跑台运动,运动方案为:25 m/min,1 h/d,5 d/周;H组每天8到18点在13.6％低氧浓度下进行低氧暴露;LoHi组在常氧(21％)氧浓度下生活,在13.6％低氧浓度下进行运动;HiLo组每天8点～16点在氧气浓度为13.6％的低氧帐篷下进行低氧暴露,每次低氧暴露结束后进行常氧环境下的运动,LoHi组与HiLo组的运动方案与E组一致.6周后采用Elisa法测血清甘油三酯水平,苏木精-伊红(HE)染色观察小鼠脂肪细胞,免疫荧光共定位观察自噬关键因子的共定位情况,Western blot等方法检测微管相关蛋白1轻链3的比值(LC3Ⅱ/Ⅰ)、溶酶体相关2型蛋白(LAMP-2)、选择性自噬接头蛋白(p62)、BECN1基因编码蛋白(Beclin1)等自噬相关蛋白表达水平.结果:(1)与C组相比,LoHi组的体重增长显著减少(P<0.05).(2)与C组相比,E组、H组、LoHi组、HiLo组的小鼠血清中甘油三酯水平显著降低(P<0.01).(3)HE染色观察到与C组相比,E组、H组、LoHi组、HiLo组的脂肪细胞直径缩小,数量增多.(4)与C组相比,E组、H组、LoHi组、HiLo组的脂肪细胞中的橙黄色斑点增多,且四组的共定位系数也显著提高(P<0.01);此外,E组的共定位系数显著高于H组(P<0.01);LoHi组的共定位系数也显著高于E组和H组(P<0.01).(5)与C组相比,E组、H组、LoHi组、HiLo组LC3Ⅱ/Ⅰ、LAMP-2蛋白表达显著升高(P<0.01、P<0.05).此外,LoHi组LC3Ⅱ/Ⅰ的比值显著大于H组(P<0.01),LoHi组LAMP-2的蛋白表达显著高于E组(P<0.05).与C组相比,LoHi组、HiLo组Beclin1蛋白表达水平显著提高(P<0.01);E组、H组、LoHi组、HiLo组四组之间Beclin1蛋白表达水平未见显著差异(P>0.05).与C组相比,E组、LoHi组、HiLo组p62的蛋白表达显著降低(P<0.01);同时,LoHi组的p62蛋白表达显著低于H组(P<0.05);但不同低氧训练组之间p62蛋白表达未见显著性差异(P>0.05).结论:6周低氧训练能够通过激活小鼠腹股沟皮下脂肪组织的脂噬作用促进脂质分解代谢,且低住高练和高住低练的干预效果没有明显区别.

目的:观察高住低练对心肌线粒体生物合成及线粒体自噬的影响,探讨去乙酰化酶Sirtuin 3(SIRT3)是否在其中发挥关键作用.方法:将24只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组(C组)、高住低练组(E组)、SIRT3抑制组(T组),高住低练+SIRT3抑制组(TE)组,每组6只.C组正常饲养,不进行任何干预;E组白天在氧浓度为13.8％的低氧环境下居住8小时,晚上在常氧下进行跑台训练;T组腹腔注射SIRT3抑制剂3-TYP(50 mg/kg/2 d);TE组结合E组和T组的干预方法.高住低练干预为1次/天、6天/周,3-TYP干预为每两天注射1次、3次/周,共6周.干预结束后称量小鼠体重和心脏重量.采用HE染色观察心肌细胞状态,Masson染色观察心肌纤维化程度,Western blot检测心肌线粒体生物合成和线粒体自噬相关蛋白的表达水平,免疫组织化学观察SIRT3、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子α(PGC-1α)、E3泛素连接酶(Parkin)的定位和表达情况.结果:与C组相比,E组的心肌细胞大小正常,排列有序,血管周围胶原纤维含量正常,SIRT3蛋白表达增强(P<0.01),线粒体生物合成蛋白磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)、磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(p-P38 MAPK)、PGC-1α、线粒体转录因子A(TFAM)蛋白表达水平上升,线粒体自噬蛋白PTEN诱导激酶1(Pink1)、Parkin、Nip3样蛋白X(NIX)蛋白表达水平上升(P<0.01).与E组相比,TE组心肌细胞增大,排列拥挤,血管周围纤维含量增加,SIRT3蛋白表达水平下降(P<0.01),p-AMPK、p-P38 MAPK、PGC-1α、核呼吸因子1(NRF1)、TFAM蛋白表达水平下降,Pink1、Parkin、NIX、线粒体外膜受体B细胞淋巴瘤2家族蛋白/腺病毒E1B-19kDa结合蛋白3(Bnip3)蛋白表达水平下降(P<0.05,P<0.01).结论:6周高住低练促进了心肌线粒体生物合成和线粒体自噬,SIRT3在低氧训练调控心肌线粒体生物合成和线粒体自噬中发挥关键作用,并参与低氧训练对整体心肌组织形态的保护过程.

目的:探讨低氧训练对大鼠骨骼肌p53及其调控的线粒体有氧代谢信号通路基因表达的影响,以及对线粒体有氧氧化供能能力的影响.方法:30只雄性Wistar大鼠随机分为3组(n=10),低住低练组(LoLo)、高住高练组(HiHi)和高住高练低训组(HiHiLo).以当地海拔1500 m为常氧环境,模拟海拔3500 m为低氧环境,各组大鼠按训练方案训练5周后,取股四头肌行匀浆及提取线粒体.Real-time PCR检测p53、细胞色素c氧化酶合成2(SCO2),细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COXⅠ)和谷氨酰胺酶2(GLS2)mRNA表达,Westem blot检测p53、SCO2、COXⅠ和GLS2蛋白表达;ELISA测定α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDHC),细胞色素c氧化酶(COX)及ATP合酶(ATP synthase)活性.结果:①与LoLo组比较,HiHi和HiHiLo组p53 mRNA水平显著升高(P<0.01),HiHiLo组p53蛋白表达水平显著下降(P<0.01);HiHi和HiHiLo组SCO2 mRNA水平和蛋白表达水平均显著升高(P<0.01);HiHiLo组COXⅠmRNA水平显著升高(P<0.01),HiHi组显著降低(P<0.01),HiHi组COXⅠ蛋白表达水平显著升高(P<0.05);HiHi和HiHiLo组GLS2 mRNA水平均显著升高(P<0.05,P<0.01),HiHiLo组GLS2蛋白表达水平显著下降(P<0.01).②与LoLo组比较,HiHi组ɑ-KGDHC和COX活性均显著降低(P<0.01,P<0.05),HiHiLo组均显著升高(P<0.01);HiHi和HiHiLo组ATP synthase总活性和特异性活性均显著升高(P<0.01).结论:高住高练低训上调大鼠骨骼肌p53及其调控的线粒体有氧代谢信号通路相关因子基因转录水平,提高骨骼肌线粒体有氧氧化供能能力.