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视黄醇结合蛋白4在促进骨骼肌去神经萎缩中的作用和机制研究

王丽

视黄醇结合蛋白4在促进骨骼肌去神经萎缩中的作用和机制研究

王丽1
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作者信息

  • 1. 南京医科大学
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摘要

肌肉减少症(骨骼肌萎缩)是一种进行性的增龄相关的骨骼肌疾病。神经肌肉接头处运动神经元的丢失和神经支配减少是肌肉减少症的关键驱动因素。去神经支配引起的骨骼肌萎缩常伴随肌间脂肪组织浸润。脂肪因子RBP4(Retinol Binding Protein 4,视黄醇结合蛋白4)是脂肪组织分泌的一种蛋白质,已被证明在调节葡萄糖和脂质代谢中发挥作用。最近有研究表明,血清RBP4水平升高与骨骼肌萎缩有关。然而目前为止,RBP4在去神经支配引起的肌肉萎缩中作用及其可能的机制尚不明确。 目的:本课题主要研究RBP4在去神经诱导的骨骼肌萎缩中的作用及可能机制。旨在为临床治疗去神经诱导的骨骼肌萎缩提供潜在策略和理论依据。 方法:采用C57BL/6J或RBP4全敲小鼠构建坐骨神经离断的骨骼肌萎缩模型。骨骼肌原位注射 apo-RBP4(Retinol-free RBP4,不含视黄醇的RBP4)/holo-RBP4(Retinol-bound RBP4,视黄醇结合的RBP4)用于外源性增加 RBP4 活性。为了模拟体内RBP4对骨骼肌的作用,利用外源性apo-RBP4和holo-RBP4干预骨骼肌细胞C2C12 肌管。分别采用AG490 抑制JAK2(Janus Kinase 2,Janus 激酶2)活性、小干扰 RNA 靶向抑制C2C12 肌管中STRA6(Stimulated by Retinoic Acid 6,视黄酸刺激6)和 STAT3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3,信号转导和转录激活因子3)表达。采用RBP4抑制剂(A1120)对小鼠进行灌胃处理。利用免疫荧光技术检测肌纤维横截面积和相关蛋白组织定位,以及C2C12肌管直径;HE染色观察去神经萎缩肌肉中的异位脂肪组织;RT-qPCR和Western Blot分析相关基因和蛋白质表达变化;液相色谱-串联质谱技术检测视黄醇及类视黄醇表达。 结果:(1)RBP4在去神经诱导的骨骼肌萎缩中表达升高,升高的RBP4来源于肌间异位沉积的脂肪组织;(2)基因敲除RBP4,小鼠去神经骨骼肌中肌萎缩减轻和脂肪浸润减少;(3)外源性holo-RBP4刺激,加重RBP4-KO小鼠去神经诱导的骨骼肌萎缩和脂肪浸润;(4)holo-RBP4 诱导 C2C12 肌管萎缩;(5) holo-RBP4上调去神经骨骼肌和C2C12肌管中特异性受体STRA6表达;(6)机制方面,holo-RBP4未激活小鼠去神经骨骼肌中依赖于 STRA6 的视黄醇代谢通路;而是通过激活依赖于STRA6的JAK2/STAT3信号通路,加重小鼠骨骼肌去神经肌萎缩。(7)进一步研究,分别抑制STAR6、JAK2和STAT3均减轻holo-RBP4 诱导的 C2C12 肌管萎缩。( 8 )最后, RBP4 抑制剂 A1120 通过抑制STAR6/JAK2/STAT3信号轴减轻小鼠去神经诱导的肌萎缩。 结论:综上所述,异位脂肪组织分泌的脂肪因子 RBP4 通过激活特异性膜受体STRA6 依赖性的JAK2/STAT3 信号通路,在促进骨骼肌去神经萎缩的发生发展中起关键作用。因此,RBP4可能有望成为去神经诱导的骨骼肌萎缩病症的潜在治疗靶点。

关键词

骨骼肌萎缩/病理机制/视黄醇结合蛋白4/蛋白表达

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授予学位

博士

学科专业

老年医学

导师

鲁翔

学位年度

2023

学位授予单位

南京医科大学

语种

中文

中图分类号

R74
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