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运动影响2型糖尿病患者骨骼肌蛋白组学
发布时间:2013-06-15 19:38:44浏览次数:2439次来源:黑龙江省人民医院内分泌科

  目前已有大量实验和临床证据表明运动锻练可以改变健康人骨骼肌蛋白的丰度。但是运动锻炼是否对2型糖尿病患者骨骼肌有相似作用仍然未知。近期澳大利亚的研究小组通过蛋白组学研究发现运动锻炼同样可以调节2型糖尿病患者骨骼肌蛋白的表达。该研究分别选取6名2型糖尿病患者(T2D)(54 ± 4 yrs, BMI 29± 2)和6名年龄、体重指数(BMI)与之匹配的健康人(48 ± 2, BMI 28 ± 3)为研究对象。于运动锻炼前和锻炼4周后活检股外侧肌。用高分辨质谱法测定归一化光谱丰度因素(normalized spectral abundance factors,NSAF),定性和定量分析骨骼肌蛋白组。
  研究结果显示,在拟分析的1329种蛋白中至少有438种蛋白在半数样本中表达,其中有15种蛋白在2型糖尿病患者和健康人群中表达有显著差异。运动可以增加糖尿病患者17种蛋白的丰度。运动锻炼可以使骨骼肌的重要蛋白变化,包括苹果酸-天冬氨酸穿梭(MA)、枸橼酸循环相关的蛋白增加,糖分解蛋白减少以及细胞骨架蛋白丰度改变。运动锻炼能够增加T2D患者NADH穿梭酶GOT2丰度,增加TCA循环蛋白(SUCLA2、FH、IDH2)和复合物Ⅲ电子运输链(UQCRC2)蛋白表达,减少糖原分解蛋白(PFKM, GLO1 and ALDOA)表达。此外,除能量代谢相关蛋白发生改变,数据显示运动锻炼还可以使线粒体细胞骨架蛋白prohibitin2(PHB2)、Annexin2 (ANX2)、PDZ和LIM功能域3(PDLIM3)蛋白表达增加,即运动能够使T2D患者的线粒体结构蛋白数量增加,从而改善T2D患者线粒体功能。
  综上所述,此研究首度探讨了运动锻炼对T2D患者骨骼肌细胞的代谢相关蛋白、线粒体骨架蛋白构成和数量的影响,提示运动锻炼可以使MA穿梭蛋白增加、糖分解蛋白氧化率增加、细胞骨架蛋白丰度改变。该研究证实运动锻炼可以改变2型糖尿病患者的代谢相关蛋白和细胞骨架蛋白的丰度,从而为将来阐明运动锻炼可能通过上调或下调骨骼肌蛋白表达调节胰岛素作用的生理机制提供了新视角和实验依据。