大强度运动后骨骼肌微管蛋白对线粒体Rho GTP酶1(Miro1)的调节机制

背景:大强度运动可诱导骨骼肌微管蛋白的解聚或降解,通过其与线粒体的密切联系,从而影响线粒体的运动轨道以及分子马达,从而改变线粒体的移动和分布。目的:观察一次大强度运动对骨骼肌α-tubulin蛋白、MAP4蛋白和Miro1蛋白的影响,以及对线粒体超微结构的影响,分析它们之间的时序性变化,探讨微管蛋白的解聚是否可以通过与Miro1蛋白的作用,从而对骨骼肌线粒体的移动和分布产生调控作用。方法:56只SD大鼠经适应训练后分为安静对照组(8只)和运动组(48只),运动模型为一次大强度跑台运动,-16°下坡跑,20 m/min,90 min。将运动组大鼠分别在运动后即刻,6h,12h,24h,48h和72h(每个时间点8只)取比目鱼肌。Western blotting检测α-tubulin、MAP4和Miro1的蛋白表达,透射电镜观察线粒体的超微结构。结果与结论:(1)α-tubulin蛋白表达在运动后6h和12h显著降低;(2)MAP4蛋白表达在运动后6,12,48和72h均显著升高;(3)Miro1蛋白表达在运动后6h和12h有升高趋势,在72h下降;(4)电镜下线粒体在安静状态时成对排列于Z线两侧,肌膜下较少;运动后即刻和6h在肌膜下开始积聚;12h后在肌膜下积聚和损伤最为严重;24h和48h后肌膜下肌膜减弱;72h后已恢复至安静状态。(5)结果表明,一次大强度运动可能诱导骨骼肌微管的解聚,并可能通过对Miro1的作用,从而调节线粒体的移动和分布。