自主跑轮运动对C57BL/6小鼠骨骼肌线粒体蛋白输入(PIM)组件的影响

目的:研究自主跑轮运动对小鼠骨骼肌线粒体蛋白输入机制(protein import machinery,PIM)组件的影响,对PIM在运动科学方面的研究进行初探,从而为运动促进健康的线粒体方面的机制研究提供新的实验依据。研究方法:选用清洁级4周龄雄性C57BL/6小鼠20只,随机分为安静对照组(N组)和自主跑轮运动组(E组)。E组小鼠采用8周自主跑轮运动,在运动干预期结束,禁食12h后断颈处死,并迅速取出小鼠左、右股四头肌,用RTPCR检测线粒体PIM组件线粒体外膜转位酶(Tom 20,Tom 40)、线粒体内膜转位酶(Tim22)、VDAC3、线粒体生物发生关键分子P53,线粒体PIM伴侣分子HSPA1和内质网应激分子Bip的转录水平;用Western-blot检测P53、Tom 40、Tim22和HSPA1的蛋白表达水平。结果:自主跑轮运动对Tom 40、Tom 20、VDAC3和Bip分子的转录水平均有显著影响(P<0.05),尤其是Tom 40,但对P53和TIM22的mRNA含量没有明显影响(P>0.05);自主跑轮运动可明显增加HSPA1的蛋白表达量(P<0.05),但显著降低了Tim22的蛋白表达量(P<0.01),且跑轮运动对P53和Tom 40的蛋白表达量无明显影响(P>0.05)。结论:自主跑轮运动可增加小鼠骨骼肌线粒体PIM经典途径组件Tom 40、Tom 20、VDAC3,以及内质网应激分子Bip的转录水平,同时,自主跑轮运动亦上调了PIM伴侣分子HSPA1的蛋白表达,但下调了PIM非经典途径组件Tim22的蛋白表达,说明跑轮运动对不同的PIM途径组件可能有不同的影响。