不同能量状态下运动诱导肌源性IL-6表达的机制研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

张雪琳 著

图书标签:

• 运动生理学
• 肌源性IL-6
• 能量代谢
• 炎症反应
• 分子机制
• 肌肉损伤
• 运动康复
• 细胞信号通路
• 蛋白质表达
• 骨骼肌

出版社： 北京体育大学出版社

ISBN：9787564427757

版次：1

商品编码：12337866

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-12-01

用纸：胶版纸

页数：93

字数：120000

正文语种：中文

内容简介

　　《不同能量状态下运动诱导肌源性IL-6表达的机制研究》目的：IL-6是一种多效的细胞因子，运动时IL-6主要来源于骨骼肌。本研究以体外培养的C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞为模型，观察糖剥夺（Glucosedeprivation，GD）对肌源性IL-6基因表达和蛋白水平的影响，探讨糖剥夺状态下诱导肌源性IL-6表达的信号调控机制。
　　方法：（1）培养C2C12细胞，诱导分化为成熟的肌管细胞。（2）以含葡萄糖4.5g／L（对照GC组）和不含葡萄糖（糖剥夺GD组）培养基处理细胞0、6、12、18、24小时，分别采用Real-TimePCR和双抗夹心ELISA方法测定细胞IL-6mRNA和培养基中IL-6蛋白水平。（3）GD状态下，分别加入ROS清除剂（NAC）、p38MAPK抑带剂（SB203580）和NF-KB抑制剂（NF-KBActivationInhibitor）阻断与IL-6表达有关的信号通路，ELISA检测24小时后IL-6蛋白水平。
　　结果：（1）GD组所有时间点IL-6mRNA表达均高于GC组，其中在18和24小时差异具有显著性（p＜0.05）。（2）GC及GD组IL-6蛋白水平均自0～24小时逐渐升高；自6小时起GD组所有时间点IL-6蛋白水平均高于GC组（p＜0.05）。（3）GC+NAC组较GC组、GD+NAC组较GD组IL-6蛋白水平均显著降低（均p＜0.01）；糖剥夺与NAC之间存在交互作用（p＜0.01），NAC（ROS清除剂）可抑制GC和GD状态下IL-6表达。（4）GC+SB203580组较GC组、GD+SB203580组较GD组IL-6蛋白水平显著降低（p＜.0I），糖剥夺与SB203580之间存在交互作用（p＜0.01），SB203580（p38MAPK抑制剂）可抑剂GC和GD状态下IL-6表达。（5）NF-KB抑制剂对IL-6蛋白水平无显著性影响（p>0.05）。
　　结论：（1）体外培养C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞诱导分化模型成功建立，可用于糖剥夺对IL-6表达影响及其调控机制研究。（2）正常培养的C2C12细胞存在IL-6基因表达和蛋白释放现象，糖剥夺可增强IL-6基因表达和蛋白释放。（3）糖剥夺诱导的肌源性IL-6表达是多条信号通路共同作用的结果，ROS和p38MAPK信号通路在糖剥夺诱导肌源性IL-6表达的信号调控过程中起到主要作用。（4）NF-KB信号通路在糖剥夺诱导的肌源性IL-6表达的信号调控过程中不起主要作用。

作者简介

　　张雪琳，女，现任首都体育学院运动科学与健康学院生理生化教研室教师，硕士研究生导师，主要研究方向为“运动能量代谢与健康”。
　　1999年毕业于河北师范大学生命科学学院生物教育专业，理学学士；2002年毕业于河北师范大学体育学院运动人体科学专业，运动生理学方向，教育学硕士，导师何玉秀教授；2009年毕业于北京体育大学运动人体科学专业，运动生物化学方向，教育学博士，导师谢敏豪教授。
　　20l1年，入选北京市属高等学校人才强教深化计划“中青年骨干人才培养计划”项目；2015年入选北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划“青年拔尖人才培育计划”项目。
　　作为负责人主持的主要项目：国家自然科学基金面上项目：“17β-HSD11在有氧运动调控骨骼肌脂滴动态变化及改善胰岛素抵抗中的作用”；国家自然科学基金青年科学基金项目“脂滴与线粒体相互作用在运动调节骨骼肌脂代谢中的作用机制”；北京市教育委员会科技计划面上项目“PLIN3在运动调控骨骼肌脂代谢及改善胰岛素抵抗中的作用”等6项。在北京体育大学攻读博士学位期间参与导师谢敏豪教授主持的国家自然科学基金面上项目“运动诱导肌源性白介素-6分泌及其调控能量代谢的机制与应用”和国家科技攻关计划“提高运动员体能的关键技术研究”。
　　在同外SCI期刊上发表论文6篇；在同内核心期刊发表论文10余篇；20余篇论文摘要分别人选国际和国内学术会议；参与编写《运动内分泌学》教材等。

内页插图

目录

摘要
1 前言

2 文献综述
2．1 IL-6的生物学特性
2．1．1 IL-6的分子特征
2．1．2 IL-6受体系统与信号转导
2．1．3 IL-6的主要生物学功能
2．2 运动与肌源性IL-6
2．2．1 运动对机体IL-6水平的影响
2．2．2 运动时IL-6的主要来源——骨骼肌
2．3 肌源性IL-6在能量代谢调控中的生物学作用
2．3．1 肌源性IL-6促进脂代谢
2．3．2 肌源性IL-6促进肝脏葡萄糖输出
2．3．3 肌源性IL-6调节骨骼肌糖代谢
2．4 不同能量状态下运动诱导肌源性IL-6表达的信号调控机制
2．4．1 不同能量状态对运动诱导肌源性IL-6表达的影响
2．4．2 与不同能量状态下运动诱导肌源性IL-6表达有关的信号通路
2．5 成肌细胞在运动医学研究中的应用
2．5．1 成肌细胞的生物学特性
2．5．2 成肌细胞在肌肉骨骼系统疾病基因治疗中的应用
2．5．3 成肌细胞在骨骼肌基础研究中的应用
2．6 选题依据及实验总体设计
2．6．1 选题依据
2．6．2 实验总体设计

3 研究方法
3．1 实验材料与仪器
3．1．1 实验材料
3．1．2 主要试剂与耗材
3．1．3 主要仪器
3．2 实验方法
3．2．1 C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞增殖及诱导分化培养
3．2．2 糖剥夺对c2c12细胞IL-6表达水平影响的实验方案
3．2．3 糖剥夺状态下抑制相关信号转导通路对IL-6表达水平影响的实验方案
3．2．4 Real-Time PCR测定C2C12细胞IL-6mRNA表达水平
3．2．5 双抗夹心ELISA法测定C2C12细胞培养基IL-6蛋白浓度
3．3 统计学处理

4 实验结果
4．1 C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞增殖及诱导分化培养
4．2 糖剥夺对C2C12细胞IL-6表达水平的影响
4．2．1 糖剥夺对C2C12细胞IL-6mRNA表达水平的影响
4．2．2 糖剥夺对C2C12细胞IL-6蛋白水平的影响
4．3 糖剥夺状态下抑制相关信号通路对C2c12细胞IL-6表达水平的影响
4．3．1 糖剥夺状态下抑制R0S信号通路对C2C12细胞IL-6表达水平的影响
4．3．2 糖剥夺状态下抑制p38MAPK信号通路对C2c12细胞IL-6表达水平的影响
4．3．3 糖剥夺状态下抑制NF-KB信号通路对C2C12细胞IL-6表达水平的影响
4．3．4 糖剥夺状态下抑制不同信号通路对C2C12细胞IL-6表达水平影响的比较

5 讨论
5．1 C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞诱导分化模型的建立
5．2 糖剥夺状态下肌源性IL-6表达及释放的规律
5．3 糖剥夺状态下调控肌源性IL-6表达的信号转导机制
5．3．1 糖剥夺状态下ROS信号通路对肌源性IL-6表达的影响
5．3．2 糖剥夺状态下p38MAPK信号通路对肌源性IL-6表达的影响
5．3．3 糖剥夺状态下NF-KB信号通路对肌源性IL-6表达的影响
5．3．4 糖剥夺状态下调控肌源性IL-6表达的信号转导机制
5．4 小结

6 结论与展望
6．1 结论
6．2 展望

7 参考文献
8 主要缩略词表
9 附录
致谢

前言/序言

　　白细胞介素6（Interleukin-6，IL-6）是一个包含白血病抑制因子、IL-11、纤毛嗜神经因子、制瘤素等细胞因子的家族成员之一，这个家族的相似结构是螺旋状蛋白质和共用的受体亚单位（跨膜糖蛋白130，gp130）。多种细胞均能产生IL-6，IL-6的受体分布也极其广泛，没有严格的靶细胞特异性。因此，IL-6具有广泛的生物学功能。
　　1991年Northoff等人研究发现，运动可以引起循环血中IL-6水平升高。随后陆续有研究表明，循环血中IL-6水平受运动方式、强度和持续时间等多种因素的影响。虽然对于运动时IL-6的来源还存在着一定的争议，但大部分研究者认为，运动时IL-6的大幅度增加主要来源于运动器官——骨骼肌。这一发现改变了人们对骨骼肌的传统认识，即：骨骼肌不仅是一个单纯的运动器官，它同时还具有内分泌功能。运动时骨骼肌产生的IL-6可以被看作是一种激素，释放入血后随血液循环运送到各靶器官而发挥生物学效应。2004年，丹麦哥本哈根大学肌肉研究中心Pedersen教授提议，将IL-6和其他一些由骨骼肌产生和释放，并对骨骼肌本身及机体其他组织器官产生效应的细胞因子统称为“肌因子”（myokines）。
　　最初，人们普遍认为运动中肌源性IL-6的增加与免疫反应关系密切，IL-6可以通过提高IL-lra和IL-10的水平起到介导抗炎症反应的作用。随后的研究发现，肌源性IL-6与机体能量代谢也有着密切的关系。肌源性IL-6作用于肝脏，可以促进肝脏葡萄糖输出；作用于脂肪组织，增强脂解；作用于骨骼肌，增加骨骼肌对血糖的摄取与利用，并促进肌细胞内的糖脂代谢。因此，肌源性IL-6很可能作为机体能量代谢的“预警信号”参与到能量代谢的调节过程中。
　　那么，机体本身的能量状态是否也可以直接或间接反馈调节肌源性IL-6的表达释放呢？糖是人体能量代谢最重要的物质，肌糖原、肝糖原以及血液中的葡萄糖在运动中起到非常重要的作用。有研究表明，运动时肌糖原水平及碳水化合物（糖）的摄人与肌源性IL-6的表达关系密切。

《运动生化与代谢调控》 内容简介： 本书深入探讨了运动过程中人体能量代谢的精妙调控机制，以及这些机制如何影响生理功能和健康状态。我们从分子层面出发，详细剖析了不同类型运动（如耐力运动、力量训练、高强度间歇训练等）对身体能量供给系统的激活与转化过程。具体而言，本书将涵盖以下几个核心章节： 第一部分：运动能量代谢的基础理论 Chapter 1：ATP的生成与利用 详细阐述了磷酸肌酸系统（ATP-PCr）、糖酵解途径（有氧与无氧）以及氧化磷酸化（三羧酸循环与电子传递链）这三大主要的ATP生成途径。 分析了不同运动强度和持续时间下，这三种能量系统的激活顺序、速率以及它们之间的相互协调作用。 引入了运动生理学中关于“能量阈值”的概念，并探讨了不同训练状态下这些阈值的变化。 解释了乳酸的产生、清除与再利用机制，纠正了长期以来对乳酸的片面认识，强调其在有氧代谢中的重要作用。 Chapter 2：碳水化合物代谢在运动中的角色 深入解析了肌糖原和肝糖原在运动中的分解（糖原分解）和合成（糖原合成）过程。 讨论了血糖水平的维持机制，包括肝脏的糖异生作用，以及运动如何促进葡萄糖的肌肉摄取（通过GLUT4转运蛋白）。 分析了不同运动强度下碳水化合物作为主要能量底物的比例变化，以及“撞墙期”（bonking）的生化机制。 探讨了运动前、运动中和运动后碳水化合物摄入策略对运动表现的影响。 Chapter 3：脂肪代谢在运动中的重要性 详细阐述了脂肪动员（脂肪分解）的过程，包括激素敏感性脂肪酶（HSL）和酰基甘油脂肪酶（ATGL）的作用。 分析了脂肪酸的运输（与白蛋白结合）和肌肉细胞内的摄取机制。 深入探讨了β-氧化途径，详细介绍了脂肪酸进入线粒体进行氧化分解的步骤。 讨论了在不同运动强度下，脂肪作为能量底物的贡献比例，特别是中低强度长时间运动中脂肪代谢的显著作用。 介绍了酮体的生成与利用，及其在长时间运动和饥饿状态下的作用。 Chapter 4：蛋白质代谢与氨基酸在运动中的功能 阐述了蛋白质在运动中的分解（肌动蛋白和肌球蛋白的降解）与合成（肌肉蛋白质合成，MPS）的动态平衡。 探讨了氨基酸作为能量底物的利用，特别是在极端运动或长时间禁食状态下。 重点介绍了支链氨基酸（BCAAs，亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）在肌肉能量代谢、合成代谢以及疲劳缓解中的作用。 分析了运动对蛋白质合成信号通路（如mTOR通路）的激活机制，以及运动后营养补充的重要性。 第二部分：运动诱导的信号转导与适应性改变 Chapter 5：运动引起的氧化应激与抗氧化防御 详细介绍了运动过程中活性氧（ROS）和活性氮（RNS）的产生机制，以及其在细胞信号传导中的双重作用（适度时是信号分子，过度时是损伤源）。 阐述了体内主要的抗氧化酶（如超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GPx）和非酶抗氧化剂（如维生素E、维生素C、谷胱甘肽）在清除自由基中的作用。 探讨了长期规律运动如何增强身体的抗氧化防御能力，以及“氧化应激适应”的概念。 讨论了过度训练可能导致的氧化应激失衡，以及相关的疲劳和损伤。 Chapter 6：细胞能量感应器与代谢调节 深入分析了AMPK（AMP激活蛋白激酶）在细胞能量稳态中的核心作用。详细介绍了AMPK的激活条件（如AMP/ATP比升高），以及其下游靶点（如促进ATP生成途径、抑制ATP消耗途径）。 探讨了PGC-1α（过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α）作为“主代谢调节器”的角色，其如何响应运动信号，协同激活线粒体生物发生、糖酵解和氧化磷酸化。 介绍了HIF-1α（缺氧诱导因子-1α）在缺氧条件下（如高强度运动）的激活机制，及其对糖酵解和血管生成等过程的调控。 讨论了这些能量感应器与激素（如胰岛素、肾上腺素）和细胞因子之间的相互作用。 Chapter 7：运动与肌肉生长、重塑的分子机制 详细阐述了卫星细胞的激活、增殖和分化在肌肉修复和生长中的作用。 深入解析了肌肉蛋白质合成（MPS）的关键信号通路，特别是mTORC1通路，及其受到亮氨酸、生长激素、胰岛素等因素的调控。 探讨了机械应力（运动负荷）、代谢产物（如乳酸、H+）以及激素（如睾酮、生长激素、IGF-1）如何协同作用，促进肌肉适应性肥大。 分析了不同训练模式（如耐力训练与力量训练）对肌肉纤维类型转化、线粒体密度增加以及毛细血管密度改变的影响。 第三部分：运动、炎症与免疫系统的相互作用 Chapter 8：运动引起的炎症反应与调节 详细阐述了运动诱导的急性炎症反应，特别是肌肉微损伤后的细胞浸润和炎性细胞因子（如TNF-α, IL-1β, IL-6）的释放。 区分了运动引起的“良性”炎症（有助于组织修复和适应）与“病理性”炎症（与过度训练和损伤相关）。 深入分析了运动对炎症通路（如NF-κB通路）的激活与调控。 探讨了运动如何影响体内促炎和抗炎介质的平衡，以及长期的规律运动对降低慢性炎症水平的作用。 Chapter 9：免疫细胞在运动过程中的动态变化 分析了运动期间免疫细胞（如淋巴细胞、粒细胞、巨噬细胞）的数量、分布和功能变化。 探讨了不同运动强度和持续时间对免疫细胞浸润肌肉组织、吞噬作用以及细胞因子产生的影响。 介绍了运动对免疫监视功能的影响，例如“运动后免疫抑制期”（post-exercise immunosuppression）的理论和证据。 讨论了长期规律运动如何增强免疫系统的功能，降低感染风险。 Chapter 10：运动与免疫代谢的交叉对话 本章将重点探讨了运动过程中，能量代谢产物和细胞因子（如IL-6）在免疫细胞功能调控中的作用。 深入分析了细胞因子作为“信使”如何在能量代谢与免疫系统之间建立联系，例如，运动诱导的IL-6释放如何一方面促进能量底物的动员，另一方面也可能影响免疫细胞的活性。 探讨了免疫细胞在能量代谢中的角色，例如巨噬细胞如何利用脂肪酸，以及它们如何通过代谢产物影响肌肉的炎症状态和修复。 分析了运动训练如何重塑免疫细胞的代谢特征，从而可能影响其在抗病和组织修复中的功能。 第四部分：运动与健康、疾病的关系 Chapter 11：运动与慢性疾病的预防与管理 深入分析了运动如何通过改善胰岛素敏感性、调节血脂、降低炎症等机制，在预防和管理2型糖尿病、心血管疾病、代谢综合征等方面发挥关键作用。 探讨了运动对癌症发生风险的影响，以及运动在癌症治疗和康复中的辅助作用。 讨论了运动对骨骼健康、关节功能以及神经系统健康的益处。 Chapter 12：运动表现与营养支持 基于前述的生化机制，为不同类型的运动员（耐力型、力量型、爆发力型等）提供个性化的营养建议，包括宏量营养素（碳水化合物、蛋白质、脂肪）的比例、微量营养素以及运动补剂的选择。 详细讲解了运动前、运动中、运动后不同阶段的补水和电解质补充策略。 探讨了周期性训练计划下，营养策略的调整与优化。 本书旨在为运动生理学家、运动生化学家、体育教练、运动医学专业人士以及对运动科学感兴趣的读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的知识框架。通过理解运动对身体能量代谢、信号转导、炎症与免疫系统的复杂调控，读者将能更好地认识运动的益处，优化训练策略，并为疾病的预防与康复提供科学依据。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是一种非常成熟、严谨而又富有洞察力的叙述方式，它避免了空泛的理论说教，而是紧密围绕核心科学问题展开论证。作者擅长使用精准而富有画面感的描述来阐释抽象的生物学现象，读起来让人感觉仿佛亲眼目睹了分子层面的相互作用。在处理争议性话题时，作者的态度是极其客观和平衡的，会详细梳理不同学派的观点，并给出自己的审慎判断，这体现了极高的学术良知。与市面上一些追求“快餐式”知识输出的书籍不同，这本书鼓励的是慢读和深思，它提出的每一个观点都经得起推敲，需要读者投入时间去消化、去反刍。这本书的价值不在于让你“知道”某个结论，而在于让你“理解”这个结论是如何被一步步推导出来的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的附录和索引部分做得尤为出色，体现了极高的实用价值。我发现了一个非常贴心的设计——核心术语对照表，这对于快速查找和回顾专业词汇简直是救星。索引的编排非常细致和全面，几乎可以立刻定位到任何一个我感兴趣的概念在书中的具体位置，这对于需要频繁引用或交叉参考的读者来说，是极大的便利。此外，书中提供的那些实验设计思路的概述，虽然没有详细展开步骤，但其核心逻辑的展示，足以让科研人员在构思自己的实验时获得灵感。总体而言，这本书不仅仅是提供信息，更是一套完整的学习工具和研究参考体系的构建，它不仅解答了“是什么”，更清晰地指明了“如何做”和“为什么会这样”，是一部值得案头常备的权威著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和字体选择简直是业界典范，阅读体验达到了极致的舒适。在长时间的阅读过程中，眼睛不容易疲劳，这对于需要深入钻研的读者来说至关重要。页边距的处理恰到好处，留白的空间既保证了视觉的透气感，又为读者留下了足够的批注空间，这在学习和研究中是非常实用的设计。我尤其欣赏它在图表呈现上的精妙之处，那些复杂的生物学过程，通过精心绘制的示意图，变得直观易懂，即便是初学者也能快速抓住核心概念。这种对细节的极致追求，让我不得不佩服出版团队的专业素养，他们显然深刻理解读者的实际需求。这本书的装帧也极为坚固，拿在手里沉甸甸的，感觉非常可靠，这种实体书的质感是电子版无法替代的，它仿佛在告诉读者：“这是一部可以被珍藏和反复研读的经典之作。”

评分☆☆☆☆☆

从内容逻辑的角度来看，这本书的章节结构安排得极其巧妙，层层递进，逻辑链条清晰到令人称奇。它没有一上来就抛出复杂的理论，而是从基础概念入手，逐步深入到高阶机制的探讨，这种循序渐进的方式极大地降低了阅读门槛，使得即便是跨学科背景的读者也能跟上作者的思路。我特别欣赏作者在每章节末尾设置的“思考与展望”部分，这不仅仅是对本章内容的总结，更是对未来研究方向的启发，这极大地拓宽了读者的视野，让人在学到具体知识的同时，也能培养批判性思维和前瞻性视角。书中引用的文献和案例都非常具有代表性，既有经典理论的支撑，又不乏最新的研究热点，显示了作者扎实的学术功底和广阔的知识面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引眼球，色彩搭配既专业又不失美感，让人立刻联想到科学研究的严谨性。我特别喜欢封面上那种充满动感的线条，仿佛能看到细胞在能量变化下产生的细微律动。虽然我不是这个领域的专家，但从装帧和整体的视觉传达上，我能感受到作者在内容构建上必然是下了大功夫的。它给人的第一印象是内容深度足够，但同时又不会让人觉得晦涩难懂，这种平衡感在学术书籍中是很宝贵的。这本书的开篇我就被深深吸引住了，文字的组织非常流畅，引人入胜，不像很多专业书籍那样干巴巴的，而是像一位经验丰富的导师在娓娓道来，让人愿意一直翻下去。我期待着通过这本书，能够对这个专业领域建立起一个宏观而又清晰的认知框架，而不是仅仅停留在零散的知识点上。这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本知识的载体，更像是一次高质量的学术旅程的邀请函，让人充满探索的欲望。