神经肌肉电刺激对低O2高CO2大鼠下肢骨骼肌miR-1相关通路的影响
腓肠肌,肌纤维,1材料和方法,2结果,3讨论
潘录录,支英豪,王小同(1.温州市中医院 康复科,浙江 温州 325000;2.温州医科大学附属第二医院 康复科,浙江 温州325027)
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一组气流受限为特征,气流受限不完全可逆,呈进行性发展,但可预防和治疗的疾病。许多研究均表明COPD患者存在不同程度的骨骼肌功能障碍,主要体现在运动耐量的下降[1-2]。其中COPD患者下肢骨骼肌具有特征性改变:能量代谢形式转变,线粒体密度降低,活性氧自由基产生增多等,这些改变可以归咎为慢肌纤维的减少(I型肌纤维向 II型转变),最终导致肌耐力下降[3]。然而COPD骨骼肌功能障碍的确切病理生理机制仍不明确[4]。
本课题组前期以慢性间歇性低O2高CO2(chronic intermittent hypoxia hypercapnia,CIHH)动物模型成功模拟了COPD的主要病理生理过程[5],发现大鼠暴露在CIHH环境仅超过2周即可造成骨骼肌障碍,肌纤维出现局部萎缩,并且排列紊乱,脂肪沉积增多,炎性细胞浸润,肌细胞线粒体结构破坏明显[6-7]。证实了COPD模型大鼠存在骨骼肌功能障碍。研究表明miR-1与骨骼肌障碍关系密切,miR-1可通过调节骨骼肌相关的蛋白调节骨骼肌基因表达,进而影响肌细胞的增生和分化过程[8]。组蛋白脱乙酰基酶4(histone deacetylase 4,HDAC4)、肌细胞促进因子2(myocyte enhancer factor 2,MEF-2)和过氧化体增殖物激活型受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferators ac-tivated receptor coactivator 1α,PGC-1α)均是miR-1可能影响的下游蛋白分子,因此通过测定miR-1及相关信号通路可进一步明确骨骼肌障碍情况,探索其在骨骼肌中的作用。本研究通过测定miR-1及相关信号通路的蛋白变化,探讨COPD大鼠模型骨骼肌功能障碍的可能机制,同时通过应用神经肌肉电刺激(neuromuscular electrical stimu-lation,NMES)进一步研究康复训练对COPD骨骼肌功能障碍的影响。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物及分组:成年SPF级雄性SD大鼠24只(由温州医科大学动物实验中心提供,动物使用许可证号:wydw2014-0006)。初始体质量为160~180 g。将大鼠编号后按照随机数字表法分成对照组(NC组)、造模组(HH组)和电刺激组(HE组) ......
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