小鼠骨骼肌单根肌纤维代谢类型的多态性分析【字数:8006】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言(或绪论)1
1 材料与方法 2
1.1 材料和设备2
1.1.1 主要试剂和材料2
1.1.2 主要试剂的配置3
1.1.3实验动物3
1.1.4实验设备3
1.2 实验方法 3
1.2.1单根肌纤维的分离与培养3
1.2.2单根肌纤维细胞裂解、反转录4
1.2.3免疫荧光4
2 结果与分析5
2.1单根肌纤维分离光镜观察结果5
2.2免疫荧光观察结果6
2.3单根肌纤维分型PCR结果7
3讨论 9
3.1本实验方法与SDSPAGE测定的比较9
3.2其他因素对肌纤维类型的影响9
3.3后续肌纤维卫星细胞的分离实验的开展9
致谢10
参考文献11
图21光学显微镜下观察单根肌纤维6
图22趾长伸肌(EDL)免疫荧光观察结果6
图23比目鱼肌(SOL)免疫荧光观察结果7
表31趾长伸肌(EDL)单根肌纤维分型PCR结果8
表32比目鱼肌(SOL)单根肌纤维分型PCR结果8
小鼠骨骼肌单根肌纤维代谢类型的多态性分析
摘 要
近60年来,随着酶化学、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDSPAGE)以及聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)技术的发展,骨骼肌肌纤维的分类也取得了巨大的进展。目前,普遍认为肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MyHC)是骨骼肌收缩的重要分子蛋白,其不同分子亚型在骨骼肌中所占的比例决定了肌肉的代谢类型。根据骨骼肌收缩和代谢的特性,主要有四个亚型,分别是慢速氧化型 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^
肌纤维、快速氧化型肌纤维、中间型肌纤维和快速酵解型肌纤维,其中,第一种也被称为I型肌纤维,而后三种肌纤维又统称为II型肌纤维。此外,肌纤维类型也决定了畜禽肌肉的嫩度、系水力以及肌内脂肪含量。然而,在单细胞水平研究骨骼肌单根肌纤维MyHC的表达是研究的热点之一。本实验选取小鼠比目鱼肌和趾长伸肌,通过单根肌纤维的荧光免疫验证了单根肌纤维同时存在多种肌纤维类型。此外,建立了单细胞高通量RTPCR的方法,鉴定单根肌纤维表达MyHC的多态性,大大提高了实验效率,为后续的I型和IIb型肌纤维卫星细胞的分离提供技术支撑。
引言
骨骼肌并非由单一肌纤维组成。每块肌肉含有不同收缩速度和力量的肌纤维:I型为慢缩型,II型为快缩型。慢缩纤维在受到刺激时约需110毫秒达到最大收缩状态,而快缩纤维仅需50毫秒。尽管“慢缩型”和“快缩型”仍然沿用,目前倾向于使用“I型肌纤维”和 “II型肌纤维”。I型肌纤维只有一种,II型肌纤维还可以分出许多亚型,主要有IIa、IIx、IIb三种。在小腿骨骼肌中,比目鱼肌(Soleus muscle,SOL)主要为I型肌纤维,其富含线粒体和氧化代谢酶,以有氧代谢为主要能量来源; 趾长伸肌(Extensor digitorum longus muscle,EDL)内富含II型肌纤维,线粒体含量少,主要以糖酵解的方式获取能量。骨骼肌并非由单一肌纤维组成,每块肌肉含有的肌纤维具有不同收缩速度和力量。肌纤维具有几十到上百个细胞核,单根肌纤维的纤维类型也不止一种,往往是杂合型的居多。这种杂合的肌纤维来源于不同细胞核的DNA转录表达。
基于肌纤维的形态和色泽,Loranzini提出了"红肌"和"白肌"两种纤维类型,作为对骨骼肌形态和纤维进行分类的一个开始,同时他们还发现了哺乳动物肌肉的形态和色泽与该哺乳动物的正常运动和能力也有关。
Ranvier用电刺激的方法将骨骼肌纤维类型和形态联系,分成了"快肌"和"慢肌"两种肌纤维类型。这种肌纤维分类的方法把骨骼肌形态和组织机能的基本特点紧密结合在一起来进行分类,相对较完善[1]。富含肌红蛋白和纤维线粒体的慢肌以典型的"红色"的肌肉和缓慢的骨骼肌收缩运动特性为其特征,而快肌的肌红蛋白和纤维中线粒体的含量相对较低,但是糖酵解酶丰富,以典型的"白色"的肌肉和那些具有快速的收缩和松弛时间的肌肉为其特征。慢缩型肌纤维在运动中受到强烈的刺激时约需110毫秒时间就能达到最大收缩的状态,而对于快缩型肌纤维仅刺激时约需50毫秒。尽管"慢缩型"和"快缩型"仍然被广泛沿用,但目前普遍倾向于分别使用“I型肌纤维”和 “II型肌纤维”。
1972 年 David Costill 在临床上研究肌纤维的类型时,首次采用了肌肉活检技术,这一肌纤维研究的新方法一直沿用至今。当然,生物电的技术和对肌肉纤维活检的方法都主要是基于对肌肉的形态和机能特征的认识进行分类,人为的主观和色差的判断对这种分类方法有较大的影响,有一定的局限性。但是这些关于肌纤维的研究开创了新的肌纤维研究领域和方向,即肌纤维分类方法的研究。
ATPase 酶染色方法的广泛应用极大地促进和推动了人类骨骼肌纤维相关酶染色研究的深入与广泛发展。目前最经典的肌ATPase 纤维酶染色方法主要是由 Padykula 和 Herman等首次在论文中提出[2,3],将肌纤维划分为两种亚型,即I型肌纤维和II型肌纤维[2]。后来又经 Guth[4]和Brook[5]等进一步在论文中提出肌原纤维ATPase 经不同 pH 溶液处理后可进一步划分出三种亚型即IIA、IIB 和IIC型肌纤维。Engel等在碱性处理的条件下首次发现了骨骼肌肌纤维还可分为 I、IIa、IIb 三种类型[6]。Ogilvie用人类的骨骼肌标本首次描述了异能够在一张切片上同时区分 I、IIA、IIB 和 IIC 4 种肌纤维类型的染腺苷三磷酸酶法[7]。该实验方案后来又经过 Konishi等改良[8]。
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