Effects of hypoxic training on gene expressions of p53 and its regulated mitochondrial aerobic metabolic signaling pathway in skeletal muscle

Abstract

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1 500 m为常氧环境,模拟海拔3 500 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。.