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蛋白组学技术研究有氧运动影响C57BL/6小鼠骨骼肌代谢系列报道之四——有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌蛋白折叠/降解通路相关蛋白的影响
目的:运用蛋白组学技术研究有氧运动对胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)小鼠骨骼肌蛋白表达的影响,初步探究骨骼肌蛋白质折叠/降解通路相关蛋白在有氧运动改善IR过程中的作用机制.方法:选取80只4周龄C57BL/6雄性小鼠,随机分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60)并分别饲以基础和高脂饲料10周.10周后通过检测空腹血清胰岛素水平(Fasting Insulin,FIN)及口服葡萄糖耐量试验(Oral Glucose Tolerance Test,OGTT)鉴定IR模型是否成功.选取40只成模小鼠,再次随机分为高脂饮食运动组(HE)和高脂饮食安静组(HC).HE组小鼠采用6周75％VO2 max有氧跑台运动训练.运动结束后处死动物、提取各组小鼠股四头肌总蛋白,经Bradford法检测蛋白浓度后进行蛋白质双向电泳(2-DE),采用ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析2-DE电泳图谱,并对所选取的差异蛋白点用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry,MALDI-TOF-MS)和高效液相色谱—串联谱法(Liquid-Chromatography-tandem Mass Spectrometry,LC-MS/MS)进行分析,经Mascot检索软件结合NCBI nr数据库鉴定差异蛋白后使用相关软件对所得数据进行统计分析.结果:10周高脂饮食后,IR模型组小鼠FIN水平比NC组增加50％,OGTT曲线峰值时间点显著后移并出现平台期,提示10周高脂饮食可诱导小鼠产生IR.6周有氧跑台运动后,HE组小鼠FIN水平较HC组下降17.2％,OGTT曲线峰值下降且时间点前移,平台期消失,表明6周有氧运动可显著改善IR小鼠症状.经双向电泳显影,设定1.5倍为筛选差异表达蛋白的标准,比较HC组与HE组蛋白,共发现差异表达蛋白22个,其中运动后表达下调蛋白14个,表达上调蛋白8个.差异表达蛋白中有5个蛋白与细胞蛋白折叠/降解通路密切相关.其变化倍数分别为:纤维蛋白原β链前体(Fibrinogen Beta Chain Precursor)运动后下降38％,β型蛋白酶体7前体(Proteasome Subunit Beta Type-7 Precursor)运动后增加3.27倍,α型蛋白酶体1(Proteasome Subunit Alpha Type-1)运动后增加1.67倍,伴侣素β亚基(Chaperonin Containing Tcp-1 Beta Subunit,CCTβ)、Ester Hydrolase ClIOrf54 Homolog为运动后新增蛋白.结论:6周有氧运动可通过调节IR小鼠骨骼肌蛋白折叠/降解通路相关蛋白的表达,改善高脂饮食诱导的IR.
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蛋白组学技术研究有氧运动影响C57BL/6小鼠骨骼肌代谢系列报道之三——有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌抗氧化相关蛋白的影响
目的:采用蛋白组学技术研究有氧运动对胰岛素抵抗( insulin resistance,IR)小鼠 骨骼肌总蛋白表达的影响,通过分析差异表达蛋白,研究骨骼肌组织抗氧化相关蛋白在有氧 运动后的表达变化,探讨其在有氧运动改善IR中的作用.方法:选取4周龄C57BL/6雄性小鼠 80只,随机分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60),分别饲以基础和高脂饲料10周.10周后经检测空腹血清胰岛素水平( fasting insulin,FIN)和口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT)鉴定模型是否成立.取40只成模小鼠再次随机分为高脂饮食安静 组(HC)和高脂饮食运动组(HE).HE组运动方案采用75%VO2max的有氧跑台训练,持续 6周.6周后提取各组小鼠股四头肌总蛋白,经Bradford法检测蛋白浓度后进行蛋白质双向电泳(2-DE),采用ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析2-DE电泳图谱,并对所选取信号点用基质 辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight massspectrometry,MALDI-TOF-MS)和高效液相色谱-串联谱法(liquid-chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)进行分析,经Mascot检索软件结合NCBI nr数据库鉴定差异表达 蛋白后,使用相关统计软件对所得数据进行统计学分析.结果:10周高脂饮食后,高脂饮食组小 鼠FIN水平比正常饮食组增加50%,OGTT曲线峰值时间点显著后移并出现平台期,证明10周高脂 饮食可诱导小鼠产生IR.经过6周有氧跑台运动,HE组小鼠FIN水平较HC组下降17.2%,OGTT曲 线峰值下降且时间点前移,平台期消失,表明6周有氧运动可显著改善IR小鼠症状.蛋白组学检 测设定1.5倍为筛选差异表达蛋白的标准,据此比较HC组与HE组蛋白表达,共发现表达差异蛋白 22个,运动后14个蛋白表达下调,8个蛋白表达上调.与抗氧化相关的蛋白为热休克蛋白27 (heat shock protein27,HSP27),为运动后新增蛋白；超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD) 运动后表达增加3.30倍.结论:6周有氧运动可显著增加小鼠骨骼肌抗氧化相关蛋白HSP27和SOD 的表达,改善高脂饮食诱导的IR.
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微流控芯片技术在生命科学领域的研究进展
经过十几年的发展,微流控芯片技术已经成为21世纪为重要的前沿技术之一.现已广泛应用于生命科学,环境监测、食品分析等领域,与传统检测方法相比,其具有高灵敏度、高通量、样品和试剂耗量小等优点.本文将微流控芯片技术在生命科学领域的研究进展从基因检测、蛋白质组学研究和细胞分析三方面做一综述.
