運動與IRISIN對大鼠骨骼肌脂質(zhì)的影響作用課件

題目：運動與IRISIN對大鼠骨骼肌脂質(zhì)的影響作用題目：運動與IRISIN對大鼠骨骼肌脂質(zhì)的影響作用1主要內(nèi)容一、立論依據(jù)二、研究內(nèi)容三、特色與創(chuàng)新四、預(yù)期成果主要內(nèi)容一、立論依據(jù)二、研究內(nèi)容三、特色與創(chuàng)新四、預(yù)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(dǎo)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(guān)。嚴(yán)重威脅了人類的健康，所以骨骼肌脂質(zhì)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(xì)胞，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹纸獯x脂肪特征的棕色脂肪細(xì)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(diào)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(zhì)調(diào)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(nèi)外研究現(xiàn)狀：

最近，著名的美國哈佛醫(yī)學(xué)院BruceM.Spiegelman實驗室，發(fā)現(xiàn)了新的肌肉因子，IRISIN。IRISIN可以促進(jìn)脂肪組織的燃燒，并且可以促進(jìn)白色脂肪轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)肌肉的能量代謝的作用,科學(xué)前景非常良好。在國外越來越多的關(guān)于IRISIN的研究見諸報道，總體而言國內(nèi)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(xiàn)基礎(chǔ)之上，提出科學(xué)假設(shè)：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(jìn)了骨骼肌脂質(zhì)的代謝和減少。作為一個新發(fā)現(xiàn)的肌肉因子，IRISIN

表達(dá)的調(diào)控、生物學(xué)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(rèn)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(nèi)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(zhì)通過脂肪酸轉(zhuǎn)運等途徑進(jìn)入到骨骼肌當(dāng)中，以脂肪微滴LD的形式儲存在骨骼肌當(dāng)中，我們稱這種現(xiàn)象為骨骼肌脂肪異位沉積.在形態(tài)學(xué)上，肌肉脂質(zhì)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(dǎo)致代謝紊亂；線粒體代謝功能紊亂進(jìn)而導(dǎo)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變?yōu)樾录に豂RISIN，主要為FNDC5中的FND的絕大部分，其剪切機(jī)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(zhì)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(jié)構(gòu)如圖所示。一、立論依據(jù)

FNDC5的6二、研究內(nèi)容研究目標(biāo)：本實驗究以SD大鼠為肥胖模型，在6周的有氧運動干預(yù)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(dá)情況以及IRISIN的表達(dá)情況，探討IRISIN在運動調(diào)節(jié)骨骼肌脂質(zhì)的具體作用，為骨骼肌脂質(zhì)的防治提供新的切入點。研究內(nèi)容：在SD大鼠的肥胖模型上，觀察大鼠骨骼肌脂肪指標(biāo)的變化，以確定IRISIN對大鼠骨骼肌脂質(zhì)的調(diào)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(zhì)的mRNA和蛋白的表達(dá)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(dá)變化。擬解決的關(guān)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(dá)變化以及與IRISIN表達(dá)變化的關(guān)系。二、研究內(nèi)容研究目標(biāo)：7二、研究內(nèi)容2．?dāng)M采取的研究方法（或技術(shù)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(yù)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(xué)醫(yī)學(xué)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(nèi)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(nèi)容2．?dāng)M采取的研究方法（或技術(shù)路線、實驗方案）及可8二、研究內(nèi)容運動方式：運動干預(yù)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(xùn)練均在上午10:00-12:00進(jìn)行。每次運動前，運動中54分和90分，以及結(jié)束后的20分檢測并記錄IRISIN的表達(dá)水平。基本檢測指標(biāo)：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(zhì)量變化（比目魚肌，腓腸?。?；通過HE染色，觀察骨骼肌細(xì)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(nèi)容運動方式：9二、研究內(nèi)容IRISIN檢測ELISA試劑盒檢測血漿IRISIN變化水平骨骼肌脂質(zhì)指標(biāo)檢測：1）取腓腸肌和比目魚肌，進(jìn)行Real-TimePCR檢測骨骼肌脂質(zhì)mRNA表達(dá)

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

情況。二、研究內(nèi)容IRISIN檢測10二、研究內(nèi)容技術(shù)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(dá)水平檢測注射后的IRISIN的骨骼肌脂質(zhì)表達(dá)情況檢測運動后的骨骼肌脂質(zhì)表達(dá)情況檢測骨骼肌脂質(zhì)的變化情況外源性的IRISIN對骨骼肌脂質(zhì)影響的具體作用跑臺訓(xùn)練：測量前中后IRISIN的表達(dá)水平的IRISIN的水平Control組正常SD大鼠測量安靜組的IRISIN表達(dá)水平檢測骨骼肌脂質(zhì)的變化情況二、研究內(nèi)容技術(shù)路線外源性IRISIN的SD大鼠骨骼肌肥胖S11二、研究內(nèi)容可行性分析：1.技術(shù)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(dá)情況；1.2實驗技術(shù)：本實驗采用了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灱夹g(shù)，(1)westernblot,(2)real-timePCR,(3)HE染色,(4)

免疫組化技術(shù),(5)ELISA檢測法。2.理論支持：

本人長時間對骨骼肌脂質(zhì)進(jìn)行大量的追蹤調(diào)查研究，導(dǎo)師長期從事骨骼肌內(nèi)分泌的研究，為本研究的科學(xué)研究做技術(shù)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(xiàn)基礎(chǔ)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(nèi)容可行性分析：12三、特色與創(chuàng)新研究熱點:骨骼肌脂質(zhì)對代謝功能，機(jī)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(nèi)研究基本處于起步階段。結(jié)合創(chuàng)新性：骨骼肌脂質(zhì)和IRISIN結(jié)合的研究，國內(nèi)外還很少。

三、特色與創(chuàng)新研究熱點:骨骼肌脂質(zhì)對代謝功能，13四、預(yù)期成果預(yù)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(jìn)展安排：

2013.11撰寫文獻(xiàn)綜述，完善protocol

2013.12正式進(jìn)入實驗步驟，購買相關(guān)試

劑，聯(lián)系相關(guān)生物公司。

2014.1-3進(jìn)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(yù)期成果預(yù)期成果：進(jìn)展安排：14參考文獻(xiàn)[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(xiàn)[1]JacksonKC,WohlersLM15參考文獻(xiàn)[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