ChREBP对低氧训练大鼠骨骼肌糖酵解的激活机制探讨

酵解途径是葡萄糖无氧代谢和有氧代谢的共同途径，通过提高糖酵解关键酶活性促进机体能量供给是运动训练中倍受关注的核心问题之一。有研究表明低氧训练能提高骨骼肌糖酵解酶活性，但确切影响及机制仍未明了。ChREBP是最新发现的葡萄糖独立于胰岛素直接激活糖酵解关键酶基因表达的转录调控因子，本课题基于以往的研究提出低氧训练能够刺激骨骼肌ChREBP表达，促进糖酵解关键酶活性，提高骨骼肌能量代谢的假设。本课题通过建立低氧训练动物模型，对照性利用RNAi技术，观察ChREBP和糖酵解关键酶基因及蛋白在低氧训练中的应答及骨骼肌能量代谢变化，结合对ChREBP生理功能效应、生理性质特征、生理作用途径及蛋白质组学整体性分析，探讨ChREBP对低氧训练大鼠骨骼肌糖酵解的激活作用及机制。本研究将为探明ChREBP在特殊条件下生理功能的变化及机制提供实验依据，为进一步认识及运用低氧训练提高运动机能提供新的理论依据。

目的：探讨低氧训练对大鼠骨骼肌糖酵解酶及其转录激活途径的影响。.方法：构建携带目的基因ChREBP的慢病毒穿梭质粒表达载体，包装慢病毒颗粒，测定病毒滴度。采用RT-PCR 和WB检测转染细胞。六周龄雄性SD大鼠170只，经过3适应训练后筛选出150只分为5大组，每组30只，分别为低住安静组(LC)、低住低练组(LoLo)、高住安静组(HC)、高住低练组(HiLo)及高住高训低练组(HiHiLo)。每一大组又分为注射生理盐水( 空白对照组) 、注射阴性载体 ( 阴性对照组)和注射ChREBP –D-shRNA 重组慢病毒载体 3 个小组(病毒组) ，每小组 10只。阴性载体及病毒组每只大鼠腓肠肌分5处共注射100ul 1×109TU相应试剂，空白对照组注射等量生理盐水。建立模拟海拔3500m的低氧训练动物实验模型，高住组晚上在氧浓度 13.6 %的低氧帐篷内低氧居住12 h。低训组大鼠采用水平动物跑台进行耐力训练，训练强度常氧下35m/min，训练量均为60min/d × 5d/w×4w（其中HiHiLo组每周在训练总时间不变的情况下安排3次30min的低氧训练，氧浓度13.6%，跑台速度30 m/min）。各组大鼠最后一次训练后24h处死取腓肠肌进行测试。.主要成果：.（1）成功构建ChREBP shRNA 重组慢病毒载体，转染大鼠L6细胞后显著抑制ChREBP基因和蛋白表达。.（2）低氧训练中骨骼肌酶活性的变化具有选择性差异。.（3）HiHiLo训练对糖代谢酶活性的影响与HiLo训练无明显差异。.（4）低氧训练显著提高HK、PFK、PK基因表达水平，提示低氧训练增加糖酵解关键酶的转录水平。.（5）HK的活性与肌糖原的含量变化趋势类似，提示HK活性的增加有利于肌糖原的合成。.（6）低氧训练大鼠骨骼肌糖原含量和ATP水平的非对称状况提示低氧训练对糖代谢的节省化。.（7）抑制ChREBP引起机体骨骼肌能量状态较低。.（8）单独低氧或运动对Xu-5-P、PP2A、PKA、AMPK、Mlx和ChREBP无显著影响；.（9）低氧训练对Xu-5-P有升高趋势，同时提高p-AMPK、p-PP2A、Mlx水平促进ChREBP蛋白表达；.（10）ChREBP-shRNA效果显著，有效抑制了大鼠骨骼肌ChREBP的表达。.（11）以蛋白组学成功筛选出骨骼肌低氧训练中的7种目标蛋白。