運動與IRISIN對大鼠骨骼肌脂質的影響作用課件

題目：運動與IRISIN對大鼠骨骼肌脂質的影響作用題目：運動與IRISIN對大鼠骨骼肌脂質的影響作用1主要內容一、立論依據(jù)二、研究內容三、特色與創(chuàng)新四、預期成果主要內容一、立論依據(jù)二、研究內容三、特色與創(chuàng)新四、預期成果2一、立論依據(jù)研究意義：

肥胖與心血管疾病，癌癥，糖尿病，高血壓等已經(jīng)成為威脅人類健康的巨大殺手。骨骼肌脂肪沉積導致了骨骼肌線粒體功能受損，脂肪代謝障礙，產(chǎn)生了脂肪毒性和胰島素抵抗，對二型糖尿病和代謝綜合征緊密相關。嚴重威脅了人類的健康，所以骨骼肌脂質的治療問題迫在眉睫，是一個急需解決的難題。

IRISIN從骨骼肌合成分泌后，通過血液循環(huán)中作用于白色脂肪細胞，使其轉變?yōu)榫哂蟹纸獯x脂肪特征的棕色脂肪細胞，脂肪分解代謝產(chǎn)生的能量以熱的形式散發(fā)，從而發(fā)揮減肥作用。最近研究發(fā)現(xiàn)，IRISIN具有參與骨骼肌自身及外周的多種代謝調節(jié)作用。因此，弄清運動時IRISIN對骨骼肌脂肪的作用以及安靜狀態(tài)IRISIN對骨骼肌脂質調節(jié)作用，將為運動治療肥胖癥提供新的依據(jù)。

一、立論依據(jù)3一、立論依據(jù)國內外研究現(xiàn)狀：

最近，著名的美國哈佛醫(yī)學院BruceM.Spiegelman實驗室，發(fā)現(xiàn)了新的肌肉因子，IRISIN。IRISIN可以促進脂肪組織的燃燒，并且可以促進白色脂肪轉化為棕色脂肪，從而可以起到良好的健身塑形的作用,具有調節(jié)肌肉的能量代謝的作用,科學前景非常良好。在國外越來越多的關于IRISIN的研究見諸報道，總體而言國內研究才剛剛起步。

本人已經(jīng)發(fā)表綜述一篇《骨骼肌異位脂肪沉積》。在此文獻基礎之上，提出科學假設：IRISIN對骨骼肌的異位脂肪沉積產(chǎn)生了與脂肪組織相類似的作用，促進了骨骼肌脂質的代謝和減少。作為一個新發(fā)現(xiàn)的肌肉因子，IRISIN

表達的調控、生物學功能及其在疾病中的作用等還亟待發(fā)現(xiàn)和探索,根據(jù)目前的認知，我們可以推測IRISIN

必將是一個很有前景的活性因子，并成為代謝性疾病及其伴發(fā)癥防治的新靶點。一、立論依據(jù)國內外研究現(xiàn)狀：本人已經(jīng)發(fā)表綜述4一、立論依據(jù)

骨骼肌脂肪異位沉積是指脂質通過脂肪酸轉運等途徑進入到骨骼肌當中，以脂肪微滴LD的形式儲存在骨骼肌當中，我們稱這種現(xiàn)象為骨骼肌脂肪異位沉積.在形態(tài)學上，肌肉脂質沉積會出現(xiàn)肌纖維尺寸增加的現(xiàn)象；線粒體氧化能力受損，導致代謝紊亂；線粒體代謝功能紊亂進而導致脂肪氧化受損，使得脂肪異位沉積加重；胰島素抵抗IR加重，胰島素敏感性下降，對二型糖尿病產(chǎn)生影響。一、立論依據(jù)骨骼肌脂肪異位沉積是指脂質通過脂5一、立論依據(jù)

FNDC5的N-端有一個信號序列(SP)，中間為Ⅲ-型纖連蛋白結構域(FND)，緊接其后的為疏水氨基酸區(qū)(H)和C-末端(C)。FNDC5經(jīng)剪切和修飾后，轉變?yōu)樾录に豂RISIN，主要為FNDC5中的FND的絕大部分，其剪切機制未見報道[2]。IRISIN是由111個氨基酸殘基組成的N-糖基化蛋白質激素，分子量約為32kDa，去糖基化后的分子量約為20kDa。IRISIN和FNDC5的示意結構如圖所示。一、立論依據(jù)

FNDC5的6二、研究內容研究目標：本實驗究以SD大鼠為肥胖模型，在6周的有氧運動干預之后，觀察SD大鼠的骨骼肌脂肪代謝狀況，并且檢測骨骼肌脂肪的mRNA和蛋白表達情況以及IRISIN的表達情況，探討IRISIN在運動調節(jié)骨骼肌脂質的具體作用，為骨骼肌脂質的防治提供新的切入點。研究內容：在SD大鼠的肥胖模型上，觀察大鼠骨骼肌脂肪指標的變化，以確定IRISIN對大鼠骨骼肌脂質的調節(jié)作用。2．在SD大鼠的肥胖模型上，采用Real-TimePCR，WesternBlot，免疫組化的方法測定骨骼

肌脂質的mRNA和蛋白的表達變化；3．在SD大鼠的肥胖模型上，ELISA檢測法的方法測定血漿中IRISIN的表達變化。擬解決的關鍵問題:在SD大鼠的肥胖模型上，觀察骨骼肌脂肪組織的mRNA和蛋白的表達變化以及與IRISIN表達變化的關系。二、研究內容研究目標：7二、研究內容2．擬采取的研究方法（或技術路線、實驗方案）及可行性分析實驗方案：1.動物模型的建立和分組：本實驗將會根據(jù)干預的條件分為4個小組：1）雄性SD正常大鼠IRISIN注射組；2）雄性SD骨骼肌肥胖大鼠安靜組；3）雄性SD骨骼肌肥胖大鼠運動組;4）雄性SD正常大鼠控制組

每小組都是喂養(yǎng)高脂膳食的骨骼肌脂肪沉積大鼠。每只大鼠體重20～25g，由北京大學醫(yī)學部實驗動物中心提供。動物分籠飼養(yǎng)，雄性SD正常大鼠正常飲食，SD大鼠高脂飲食，自然光照，動物房內室溫22±2℃，相對濕度為40％～60％。飼養(yǎng)一個月后，SD大鼠開始變胖，約8周骨骼肌肥胖模型建立。二、研究內容2．擬采取的研究方法（或技術路線、實驗方案）及可8二、研究內容運動方式：運動干預為6周，每周3次，每次時長90分鐘，運動方式為跑臺，所有運動訓練均在上午10:00-12:00進行。每次運動前，運動中54分和90分，以及結束后的20分檢測并記錄IRISIN的表達水平。基本檢測指標：每天稱量大鼠體重；每天稱量大鼠總攝食量；血清中，檢測甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）和游離脂肪酸（FFA）的含量；測量骨骼肌質量變化（比目魚肌，腓腸肌）；通過HE染色，觀察骨骼肌細胞體積大??；6)觀察比目魚肌和腓腸肌的橫截面積，計算比目魚肌/體重、腓腸肌/體重的比值。

二、研究內容運動方式：9二、研究內容IRISIN檢測ELISA試劑盒檢測血漿IRISIN變化水平骨骼肌脂質指標檢測：1）取腓腸肌和比目魚肌，進行Real-TimePCR檢測骨骼肌脂質mRNA表達

2）取腓腸肌和比目魚肌，用WesternBlot方法，檢測骨骼肌中脂質的蛋白表達。3）取腓腸肌和比目魚肌，進行免疫組化和HE染色檢測骨骼肌脂肪組織中的表達

情況。二、研究內容IRISIN檢測10二、研究內容技術路線外源性IRISIN的SD大鼠骨骼肌肥胖SD大鼠運動組骨骼肌肥胖SD大鼠安靜組外源性注射等量IRISIN測量安靜組的IRISIN表達水平檢測注射后的IRISIN的骨骼肌脂質表達情況檢測運動后的骨骼肌脂質表達情況檢測骨骼肌脂質的變化情況外源性的IRISIN對骨骼肌脂質影響的具體作用跑臺訓練：測量前中后IRISIN的表達水平的IRISIN的水平Control組正常SD大鼠測量安靜組的IRISIN表達水平檢測骨骼肌脂質的變化情況二、研究內容技術路線外源性IRISIN的SD大鼠骨骼肌肥胖S11二、研究內容可行性分析：1.技術支持：1.1生物試劑：IRISIN的檢測采用康肽生物科技（北京）有限公司的鳶尾

素IRISINElisa試劑盒(EK-067-29)，同時測驗安靜大鼠的IRISIN的表達情況；1.2實驗技術：本實驗采用了嚴謹?shù)膶嶒灱夹g，(1)westernblot,(2)real-timePCR,(3)HE染色,(4)

免疫組化技術,(5)ELISA檢測法。2.理論支持：

本人長時間對骨骼肌脂質進行大量的追蹤調查研究，導師長期從事骨骼肌內分泌的研究，為本研究的科學研究做技術理論支持和后盾。本人已經(jīng)投稿綜述一篇《骨骼肌異位脂肪沉積》。在此文獻基礎之上，本研究中采用的動物模型為國際通用的經(jīng)典模型，本實驗可行性較高。二、研究內容可行性分析：12三、特色與創(chuàng)新研究熱點:骨骼肌脂質對代謝功能，機能以及運動能力的影響

研究熱點：

運動健康與IRISIN的研究，國內研究基本處于起步階段。結合創(chuàng)新性：骨骼肌脂質和IRISIN結合的研究，國內外還很少。

三、特色與創(chuàng)新研究熱點:骨骼肌脂質對代謝功能，13四、預期成果預期成果：1.發(fā)表核心期刊論文一篇

2.完成畢業(yè)論文一部

3.為后續(xù)的研究提供線索和幫助

進展安排：

2013.11撰寫文獻綜述，完善protocol

2013.12正式進入實驗步驟，購買相關試

劑，聯(lián)系相關生物公司。

2014.1-3進行試驗

2014.4收集數(shù)據(jù)，完成論文，投稿發(fā)表。2014.5修改并完成畢業(yè)論文。四、預期成果預期成果：進展安排：14參考文獻[1]JacksonKC,WohlersLM,LoveringRM,etal.Ectopiclipiddepositionandthemetabolicprofileofskeletalmuscleinovariectomizedmice.[J].AmJPhysiolRegulIntegrCompPhysiol.2013Feb304(3):R206-217.[2]GrunnetLG,LaurilaE,HanssonO,etal.Thetriglyceridecontentinskeletalmuscleisassociatedwithhepaticbutnotperipheralinsulinresistanceinelderlytwins[J].JClinEndocrinolMetab.2012Dec97(12):4571-4577.[3]PistoP,SantaniemiM,TurpeinenJP,etal.Adiponectinconcentrationinplasmaisassociatedwithmusclefibersizeinhealthymiddle-agedmen.[J].ScandJClinLabInvest,2012Sep72(5):395-402.[4]ShimbaS,OgawaT,HitosugiS,etal.Deficientofaclockgene,brainandmuscleArnt-likeprotein-1(BMAL1),inducesdyslipidemiaandectopicfatformation.[J].PLoSOne.2011(6(9):e25231.[5]HuidekoperHH,AckermansMT,KoopmanR,etal.Normalratesofwhole-bodyfatoxidationandgluconeogenesisafterovernightfastingandmoderate-intensityexerciseinpatientswithmedium-chainacyl-CoAdehydrogenasedeficiency.[J].JInheritMetabDis.2013Sep36(5):831-840.[6]SleighA,StearsA,ThackrayK,etal.Mitochondrialoxidativephosphorylationisimpairedinpatientswithcongenitallipodystrophy.[J].JClinEndocrinolMetab.,2012Mar(97(3):E438-442.[7]LeeS,BachaF,HannonT,etal.Effectsofaerobicversusresistanceexercisewithoutcaloricrestrictiononabdominalfat,intrahepaticlipid,andinsulinsensitivityinobeseadolescentboys:arandomized,controlledtrial.[J].Diabetes,2012Nov;61(11):2787-2795.[8]SitnickMT,BasantaniMK,CaiL,etal.Skeletalmuscletriacylglycerolhydrolysisdoesnotinfluencemetaboliccomplicationsofobesity.[J].Diabetes.2013Oct62(10):3350-3361.[9]BosmaM,KerstenS,etal.Re-evaluatinglipotoxictriggersinskeletalmuscle:relatingintramyocellularlipidmetabolismtoinsulinsensitivity.[J].ProgLipidRes.2012Jan;51(1):36-49.[10]HuidekoperHH,AckermansMT,KoopmanR,etal.Normalratesofwhole-bodyfatoxidationandgluconeogenesisafterovernightfastingandmoderate-intensityexerciseinpatientswithmedium-chainacyl-CoAdehydrogenasedeficiency.[J].JInheritMetabDis.2013Sep36(5):831-840.參考文獻[1]JacksonKC,WohlersLM15參考文獻[11]RouffetD,VillarsC,FissouneR,etal.Intramyocellularlipidvariationsinactiveoldermen:relationshipwithaerobicfitness.[J].ActaPhysiol(Oxf),2013Mar;207(3):516-523.[12]ChuMP,KlopfensteinBJ,KriskyCM,etal.Intrahepaticlipid,notvisceralormusclefat,Iscorrelatedwithinsulinresistanceinolder,femalerhesusmacaques.[J].Obesity,2013Oct;21(10):2021-2028.[13]CoenPM,GoodpasterBH.Roleofintramyocelluarlipidsinhumanhealth.[J].TrendsEndocrinolMetab,2012Aug23(8):391-398.[14]BajpeyiS,ReedMA,MolsknessS,etal.Effectofshort-termexercisetrainingonintramyocellularlipidcontent.[J].ApplPhysiolNutrMetab,2012Oct37(5):822-828.[15]HuangZ,WanX,LiuJ,etal.Short-TermContinuousSubcutaneousInsulinInfusionCombinedwithInsulinSensitizersRosiglitazone,Metformin,orAntioxidantα-LipoicAcidinPatientswithNewlyDiagnosedType2DiabetesMellitus.[J].DiabetesTechnolTher.,2013Oct15(10):859-869.[16]JohannsenDL,ConleyKE,BajpeyiS,etal.Ectopiclipidaccumulationandreducedglucosetoleranceinelderlyadultsareaccompaniedbyalteredskeletalmusclemitochondrialactivity.[J].JClinEndocrinolMetab.,2012Jan;97(1):242-250.[17]Egg