骨骼肌特异性Chrono过表达对小鼠运动能力和糖耐量的影响

目的 骨骼肌糖代谢水平是影响有氧运动能力的重要因素,骨骼肌糖代谢水平又受到生物钟的调控.Chrono是近年新发现的生物钟基因,它可反馈性抑制核心生物钟转录因子BMAL1对其下游生物钟靶基因的转录,被认为是BMAL1的转录抑制因子.研究表明BMAL1参与骨骼肌糖代谢的调控,而CHRONO作为BMAL1的转录抑制因子,CHRONO-BMAL1通路对运动能力和糖耐量的影响目前尚未可知.因此,本研究拟通过骨骼肌特异性Chrono过表达小鼠和野生型小鼠,探讨CHRONO-BMAL1通路对糖耐量和运动能力的影响,为阐明调节糖耐量与影响骨骼肌健康的新机制提供理论依据.方法 健康8周龄C57BL/6N野生鼠(WT)和骨骼肌特异性Chrono过表达鼠(TG)各20只,雌雄各半.记录小鼠体重和摄食量,进行体成分测试,对小鼠进行自主活动性测试、递增负荷运动能力测试,葡萄糖耐量测试和抓力测试,取小鼠骨骼肌称重,进行实时荧光定量PCR检测Chrono、MyhcⅠ、MyhcⅡa、MyhcⅡb、MyhcⅡx、Pdha1的mRNA表达,试剂盒检测肌糖原含量.结果 (1)与WT鼠相比,TG鼠的自主活动性和递增负荷运动能力均明显降低(P<0.05或P<0.01);(2)与WT鼠相比,TG鼠腓肠肌、股四头肌、比目鱼肌、趾长伸肌和胫骨前肌重量均明显增加(P<0.01),TG雌鼠腓肠肌和股四头肌重量则明显低于TG雄鼠(P<0.01);(3)与WT鼠相比,TG雄鼠前肢抓力显著下降(P<0.05),骨骼肌MyhcII型mRNA表达也明显下降或呈现下降趋势,TG雌鼠的抓力和Ⅱ型肌纤维mRNA的表达则均显著高于TG雄鼠(P<0.05或P<0.01);(4)与WT鼠相比,TG鼠糖耐量测试时各点血糖值和曲线下面积均显著升高(P<0.01),TG雌鼠则显著低于TG雄鼠(P<0.01);(5)与WT鼠相比,TG鼠肌糖原含量明显增多(P<0.05),Pdha1 mRNA表达明显减少或呈减少趋势,而TG雌鼠肌糖原含量和Pdha1 mRNA的表达均显著高于TG雄鼠(P<0.05或P<0.01).结论 骨骼肌Chrono过表达可降低小鼠自主活动性,导致糖耐量降低,并影响有氧运动能力.