运动与IRISIN对大鼠骨骼肌脂质的影响作用课件.pptx
,题目：运动与IRISIN对大鼠骨骼肌脂质的影响作用,主要内容,一、立论依据,研究意义：肥胖与心血管疾病，癌症，糖尿病，高血压等已经成为威胁人类健康的巨大杀手。骨骼肌脂肪沉积导致了骨骼肌线粒体功能受损，脂肪代谢障碍，产生了脂肪毒性和胰岛素抵抗，对二型糖尿病和代谢综合征紧密相关。严重威胁了人类的健康，所以骨骼肌脂质的治疗问题迫在眉睫，是一个急需解决的难题。IRISIN从骨骼肌合成分泌后，通过血液循环中作用于白色脂肪细胞，使其转变为具有分解代谢脂肪特征的棕色脂肪细胞，脂肪分解代谢产生的能量以热的形式散发，从而发挥减肥作用。最近研究发现，IRISIN具有参与骨骼肌自身及外周的多种代谢调节作用。因此，弄清运动时IRISIN对骨骼肌脂肪的作用以及安静状态IRISIN对骨骼肌脂质调节作用，将为运动治疗肥胖症提供新的依据。,一、立论依据,国内外研究现状：最近，著名的美国哈佛医学院Bruce M.Spiegelman实验室，发现了新的肌肉因子，IRISIN。IRISIN可以促进脂肪组织的燃烧，并且可以促进白色脂肪转化为棕色脂肪，从而可以起到良好的健身塑形的作用,具有调节肌肉的能量代谢的作用,科学前景非常良好。在国外越来越多的关于IRISIN的研究见诸报道，总体而言国内研究才刚刚起步。,本人已经发表综述一篇骨骼肌异位脂肪沉积。在此文献基础之上，提出科学假设：IRISIN对骨骼肌的异位脂肪沉积产生了与脂肪组织相类似的作用，促进了骨骼肌脂质的代谢和减少。作为一个新发现的肌肉因子，IRISIN 表达的调控、生物学功能及其在疾病中的作用等还亟待发现和探索,根据目前的认知，我们可以推测IRISIN 必将是一个很有前景的活性因子，并成为代谢性疾病及其伴发症防治的新靶点。,一、立论依据,骨骼肌脂肪异位沉积是指脂质通过脂肪酸转运等途径进入到骨骼肌当中，以脂肪微滴LD的形式储存在骨骼肌当中，我们称这种现象为骨骼肌脂肪异位沉积.在形态学上，肌肉脂质沉积会出现肌纤维尺寸增加的现象；线粒体氧化能力受损，导致代谢紊乱；线粒体代谢功能紊乱进而导致脂肪氧化受损，使得脂肪异位沉积加重；胰岛素抵抗IR加重，胰岛素敏感性下降，对二型糖尿病产生影响。,一、立论依据,FNDC5的N-端有一个信号序列(SP)，中间为-型纤连蛋白结构域(FND)，紧接其后的为疏水氨基酸区(H)和C-末端(C)。FNDC5经剪切和修饰后，转变为新激素IRISIN，主要为FNDC5中的FND的绝大部分，其剪切机制未见报道2。IRISIN是由111个氨基酸残基组成的N-糖基化蛋白质激素，分子量约为32 kDa，去糖基化后的分子量约为20 kDa。IRISIN和FNDC5的示意结构如图所示。,二、研究内容,研究目标：本实验究以SD大鼠为肥胖模型，在6周的有氧运动干预之后，观察SD大鼠的骨骼肌脂肪代谢状况，并且检测骨骼肌脂肪的mRNA和蛋白表达情况以及IRISIN的表达情况，探讨IRISIN在运动调节骨骼肌脂质的具体作用，为骨骼肌脂质的防治提供新的切入点。研究内容：在SD大鼠的肥胖模型上，观察大鼠骨骼肌脂肪指标的变化，以确定IRISIN对大鼠骨骼肌脂质的调节作用。2 在SD大鼠的肥胖模型上，采用Real-Time PCR，Western Blot，免疫组化 的方法测定骨骼 肌脂质的mRNA和蛋白的表达变化；3 在SD大鼠的肥胖模型上，ELISA检测法的方法测定血浆中IRISIN的表达变化。拟解决的关键问题:在SD大鼠的肥胖模型上，观察骨骼肌脂肪组织的mRNA和蛋白的表达变化以及与IRISIN表达变化的关系。,二、研究内容,2拟采取的研究方法（或技术路线、实验方案）及可行性分析实验方案：1.动物模型的建立和分组：本实验将会根据干预的条件分为4个小组：1）雄性SD正常大鼠IRISIN注射组；2）雄性SD骨骼肌肥胖大鼠安静组；3）雄性SD骨骼肌肥胖大鼠运动组;4）雄性SD正常大鼠控制组 每小组都是喂养高脂膳食的骨骼肌脂肪沉积大鼠。每只大鼠体重2025g，由北京大学医学部实验动物中心提供。动物分笼饲养，雄性SD正常大鼠正常饮食，SD大鼠高脂饮食，自然光照，动物房内室温222，相对湿度为4060。饲养一个月后，SD大鼠开始变胖，约8周骨骼肌肥胖模型建立。,二、研究内容,运动方式：运动干预为6周，每周3次，每次时长90分钟，运动方式为跑台，所有运动训练均在上午10:00-12:00进行。每次运动前，运动中54分和90分，以及结束后的20分检测并记录IRISIN的表达水平。基本检测指标：每天称量大鼠体重；每天称量大鼠总摄食量；血清中，检测甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）和游离脂肪酸（FFA）的含量；测量骨骼肌质量变化（比目鱼肌，腓肠肌）；通过HE染色，观察骨骼肌细胞体积大小；6)观察比目鱼肌和腓肠肌的横截面积，计算比目鱼肌/体重、腓肠肌/体重的比值。,二、研究内容,IRISIN检测ELISA试剂盒检测血浆IRISIN变化水平骨骼肌脂质指标检测：1）取腓肠肌和比目鱼肌，进行Real-Time PCR 检测骨骼肌脂质mRNA表达 2）取腓肠肌和比目鱼肌，用Western Blot方法，检测骨骼肌中脂质的蛋白表达。3）取腓肠肌和比目鱼肌，进行免疫组化和HE染色检测骨骼肌脂肪组织中的表达 情况。,二、研究内容,技术路线,外源性IRISIN的SD大鼠,骨骼肌肥胖SD大鼠运动组,骨骼肌肥胖SD大鼠安静组,外源性注射等量IRISIN,测量安静组的IRISIN表达水平,检测注射后的IRISIN的骨骼肌脂质表达情况,检测运动后的骨骼肌脂质表达情况,检测骨骼肌脂质的变化情况,外源性的IRISIN对骨骼肌脂质影响的具体作用,跑台训练：测量前中后IRISIN的表达水平的IRISIN 的水平,Control 组正常SD大鼠,测量安静组的IRISIN表达水平,检测骨骼肌脂质的变化情况,二、研究内容,可行性分析：1.技术支持：1.1 生物试剂：IRISIN的检测采用康肽生物科技（北京）有限公司的鸢尾 素IRISIN Elisa试剂盒(EK-067-29)，同时测验安静大鼠的 IRISIN的表达情况；1.2 实验技术：本实验采用了严谨的实验技术，(1)western blot,(2)real-time PCR,(3)HE染色,(4)免疫组化技术,(5)ELISA检测法。2.理论支持：本人长时间对骨骼肌脂质进行大量的追踪调查研究，导师长期从事骨骼肌内分泌的研究，为本研究的科学研究做技术理论支持和后盾。本人已经投稿综述一篇骨骼肌异位脂肪沉积。在此文献基础之上，本研究中采用的动物模型为国际通用的经典模型，本实验可行性较高。,三、特色与创新,研究热点:骨骼肌脂质对代谢功能，机能以及运动能力的影响 研究热点：运动健康与IRISIN的研究，国内研究基本处于起步阶段。结合创新性：骨骼肌脂质和IRISIN结合的研究，国内外还很少。,四、预期成果,预期成果：1.发表核心期刊论文一篇 2.完成毕业论文一部 3.为后续的研究提供线索和帮助,进展安排：2013.11 撰写文献综述，完善protocol 2013.12 正式进入实验步骤，购买相关试 剂，联系相关生物公司。2014.1-3 进行试验 2014.4 收集数据，完成论文，投稿发表。2014.5 修改并完成毕业论文。,参考文献,1 Jackson KC,Wohlers LM,Lovering RM,et al.Ectopic lipid deposition and the metabolic profile of skeletal muscle in ovariectomized mice.J.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol.2013 Feb 304(3):R206-217.2 Grunnet LG,Laurila E,Hansson O,et al.The triglyceride content in skeletal muscle is associated with hepatic but not peripheral insulin resistance in elderly twins J.J Clin Endocrinol Metab.2012 Dec 97(12):4571-4577.3 Pisto P,Santaniemi M,Turpeinen JP,et al.Adiponectin concentration in plasma is associated with muscle fiber size in healthy middle-aged men.J.Scand J Clin Lab Invest,2012 Sep 72(5):395-402.4 Shimba S,Ogawa T,Hitosugi S,et al.Deficient of a clock gene,brain and muscle Arnt-like protein-1(BMAL1),induces dyslipidemia and ectopic fat formation.J.PLoS One.2011(6(9):e25231.5 Huidekoper HH,Ackermans MT,Koopman R,et al.Normal rates of whole-body fat oxidation and gluconeogenesis after overnight fasting and moderate-intensity exercise in patients with medium-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency.J.J Inherit Metab Dis.2013 Sep 36(5):831-840.6 Sleigh A,Stears A,Thackray K,et al.Mitochondrial oxidative phosphorylation is impaired in patients with congenital lipodystrophy.J.J Clin Endocrinol Metab.,2012 Mar(97(3):E438-442.7 Lee S,Bacha F,Hannon T,et al.Effects of aerobic versus resistance exercise without caloric restriction on abdominal fat,intrahepatic lipid,and insulin sensitivity in obese adolescent boys:a randomized,controlled trial.J.Diabetes,2012 Nov;61(11):2787-2795.8 Sitnick MT,Basantani MK,Cai L,et al.Skeletal muscle 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