骨骼肌线粒体对细胞能量需求的快速应答:mfn1/2与fis1基因在急性运动中的动态表达 被引量：13

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作者 孙卫东 丁虎 +6 位作者 刘晓然 姜宁 刘慧君 文立 刘树森 吉力立 张勇 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期544-550,共7页

目的:本研究探讨在细胞能量需求急剧变化的条件下,骨骼肌线粒体能量代谢与线粒体融合基因mfn1/2和分裂基因fis1表达的动态变化,并分析这两者之间的关系。方法:以SD大鼠一次递增负荷跑台运动为实验模型,测定骨骼肌线粒体ROS生成速率和态... 目的:本研究探讨在细胞能量需求急剧变化的条件下,骨骼肌线粒体能量代谢与线粒体融合基因mfn1/2和分裂基因fis1表达的动态变化,并分析这两者之间的关系。方法:以SD大鼠一次递增负荷跑台运动为实验模型,测定骨骼肌线粒体ROS生成速率和态3、态4呼吸速率,ATP合成酶活性和膜电位水平,并观察运动中及其恢复期骨骼肌线粒体mfn1/2和fis1 mRNA表达变化。结果:(1)150分钟运动过程中mfn1 mRNA表达逐渐降低,其中E45、E90、E120和E150组分别较安静组下降了21、42、707、7%(均P<0.01),PE-3h、PE-6h、PE-12h和PE-24h组则分别较安静组增加至144、152、134和135%(P<0.01);mfn2 mRNA表达呈相似表现,在运动中至运动后6小时较安静时分别下降了36、73、96、64、57和59%(均P<0.01),PE-12h和PE-24h组则增加至148和154%(均P<0.01);对应以上时间点,fis1 mRNA表达在运动中各时间点较安静时显著增加,并在运动后3小时达到峰值,分别增加至264、213、252、406和450%(均P<0.01),随后逐渐下降,但仍高于安静值(P<0.01)。(2)在运动中及运动后各时间点,ROS生成速率均较安静组显著增高,其中E45、E90和E120组ROS生成速率持续增高,E150、PE-3h、PE-6h、PE-12h和PE-24h组较E120组明显下降;整个过程中线粒体能化态膜电位无显著变化。E45组ATP合成酶活性与安静组比较明显增加,但PE-3h组显著降低,其余各组无明显变化;除E150组线粒体态3呼吸速率较安静组显著降低外,其它各组无明显差异。结论:(1)急性运动中骨骼肌mfn 1/2 mRNA表达显著减少,fis1 mRNA表达明显增加;运动后骨骼肌mfn1/2 mRNA水平逐渐明显增加,fis1 mRNA转录逐渐减少。(2)线粒体能量代谢耦联效率能够对机体的能量需求作出快速应答反应,线粒体分裂与融合基因的动态表达是线粒体对细胞能量需求急剧增加的快速应答反应的一个组成部分。 展开更多

关键词 能量代谢 骨骼肌线粒体 融合 分裂 急性运动

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运动促进慢性心衰大鼠心肌线粒体生物合成与心肌重构 被引量：8

2

作者 刘涛 张敏 +3 位作者 徐栋 刘树森 吉力立 张勇 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期250-256,281,共8页

目的:观察心衰及心衰后进行有氧运动对大鼠心肌线粒体生物力能学、线粒体生物合成以及心功能的影响,探讨心衰的运动康复过程中的心肌线粒体适应机制。方法:雄性Wistar大鼠,心梗组(16只)开胸后结扎左冠状动脉前降支,造成心梗模型,假手术... 目的:观察心衰及心衰后进行有氧运动对大鼠心肌线粒体生物力能学、线粒体生物合成以及心功能的影响,探讨心衰的运动康复过程中的心肌线粒体适应机制。方法:雄性Wistar大鼠,心梗组(16只)开胸后结扎左冠状动脉前降支,造成心梗模型,假手术组(16只)开胸但不结扎冠状动脉,其余处理与心梗组相同。术后4周,心梗组和假手术组再随机分为心梗安静组(MI)、心梗运动组(MI+E)和假手术安静组(Sham)、假手术运动组(Sham+E),每组8只。运动组进行跑台训练,运动强度14米/分钟,每天40分钟,每周训练5天,共训练8周。术后12周,超声心动图检查各组大鼠心率(HR),心室收缩末期内径(LVIDs),舒张末期内径(LVIDd)和心功能指标射血分数(EF),缩短分数(FS),每搏输出量(SV),心输出量(CO)。提取心肌线粒体测定态3、态4呼吸和呼吸控制比(RCR),ATP生成活力。Western blot检查心肌线粒体生物合成调控因子PGC-1α,线粒体蛋白COXⅣ、COXⅠ蛋白表达。透射电镜观察各组心肌线粒体形态数量。结果:术后12周,假手术运动组LVIDs、LVIDd、EF、FS、SV、CO与假手术安静组比较无明显变化,态3呼吸、RCR、ATP生成活力高于假手术安静组,PGC-1α、COXⅣ、COXⅠ蛋白表达无明显变化。心梗安静组与假手术安静组比较,LVIDs、LVIDd增加,EF、FS、CO降低,SV无明显差异,态4呼吸增加,RCR、ATP生成活力降低,PGC-1α、COXⅣ、COXⅠ蛋白表达增加。心梗运动组与心梗安静组比较LVIDs、LVIDd增加,EF、FS降低,CO增加,HR增加,SV无明显差异,态3呼吸、RCR、ATP生成活力增加,PGC-1α、COX IV、COX I蛋白表达增加。结论:(1)心衰后心肌线粒体生物合成增加,可能是对心衰后心肌线粒体功能下降的一种代偿性反应。(2)心衰后进行运动训练能促进心肌线粒体生物合成,但线粒体生物合成增加并不能代偿心衰后心功能的下降,并有可能加重心肌重构。 展开更多

关键词 心衰 有氧运动 线粒体生物力能学 线粒体生物合成

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运动中自由基生成:线粒体的作用(英文) 被引量：7

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作者 吉力立 《天津体育学院学报》 CAS CSSCI 北大核心 2000年第1期1-6,共6页

正常细胞的一生中可以产生活性氧基团 (ROS)。生理状态下 ,线粒体呼吸链是 ROS主要来源 ,其中不多于线粒体总氧耗的 5 %用于产生 ROS。研究已经表明 ,在剧烈有氧运动时骨骼肌 ROS生成增多 ,但是线粒体在 ROS生成增多中的量化作用仍不十... 正常细胞的一生中可以产生活性氧基团 (ROS)。生理状态下 ,线粒体呼吸链是 ROS主要来源 ,其中不多于线粒体总氧耗的 5 %用于产生 ROS。研究已经表明 ,在剧烈有氧运动时骨骼肌 ROS生成增多 ,但是线粒体在 ROS生成增多中的量化作用仍不十分清楚。大强度运动可引起线粒体出现各种形式的氧化损伤 ,如脂质过氧化、蛋白质氧化、氧化还原状态紊乱及酶的失活等。这些生物化学的修饰作用将导致以呼吸链缺损和解偶联为标志的线粒体能量转换功能的下降。长期有氧训练可以通过抗氧化酶的适应性改变增加线粒体抗氧化应激的能力 ,而过度训练则因“氧化—抗氧化” 展开更多

关键词 运动 自由基生成 线粒体 作用

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耐力训练诱导增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成:ROS介导的p38 MAPK信号通路 被引量：3

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作者 韩雨梅 刘子泉 +3 位作者 常永霞 刘树森 吉力立 张勇 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2009年第11期48-53,58,共7页

目的:观察大鼠增龄过程中骨骼肌线粒体生物合成的变化特点及作用与意义,阐明p38 MAPK信号通路在长期耐力训练对增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成诱导作用中的分子机理及其生物学效应。方法:中等强度跑台运动(64%.VO2max,5°,15m/min,45... 目的:观察大鼠增龄过程中骨骼肌线粒体生物合成的变化特点及作用与意义,阐明p38 MAPK信号通路在长期耐力训练对增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成诱导作用中的分子机理及其生物学效应。方法:中等强度跑台运动(64%.VO2max,5°,15m/min,45min,每周5天)施加于2、12和17月龄雄性大鼠共12周(每组8只)。相同月龄对照组正常饲养。12周后取大鼠Ⅰ型肌纤维分别进行线粒体形态学、脂质过氧化及参与生物合成的转录因子分子生物学指标的检测。结果:骨骼肌线粒体生物合成随增龄改变,耐力训练可以显著增加各月龄组不同部位线粒体的数密度和体密度;线粒体H2O2和MDA随增龄生成增多,耐力训练可以改善其氧化还原状态;p38 MAPK和p-p38 MAPK表达随增龄增加,PGC-1α表达下降。耐力训练后这些线粒体蛋白和转录因子表达在不同月龄组增加程度不同。PGC-1α与p38 MAPK、p-p38 MAPK、COXIV蛋白间均有显著正相关;H2O2与p-p38 MAPK蛋白在对照组存在显著正相关。结论:大鼠增龄过程中骨骼肌线粒体体密度和数密度增加;p38 MAPK的磷酸化可能是收缩活动导致线粒体生物合成的一个重要信号通路,线粒体产生的H2O2可能介导了这一过程;耐力训练能够诱导p38 MAPK、PGC-1α表达增加,从而促进骨骼肌线粒体生物合成,改善线粒体氧化还原状态,从而抵抗骨骼肌的增龄性变化。 展开更多

关键词 耐力训练 骨骼肌 线粒体生物合成 P38 MAPK 增龄 鼠 动物实验

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急性运动中骨骼肌线粒体移动相关基因表达与线粒体动力学的关系 被引量：9

5

作者 刘慧君 姜宁 +4 位作者 赵斐 翟克敏 刘洪涛 吉力立 张勇 《天津体育学院学报》 CAS CSSCI 北大核心 2010年第2期118-121,共4页

目的:拟探讨急性运动中骨骼肌线粒体移动基因miro1、融合基因mfn2及分裂基因drp1的动态变化以及之间的相互关联。方法:以C57BL/6小鼠一次中等强度负荷跑台运动(0°,13m/min)为实验模型,观察运动中骨骼肌miro1、mfn2、drp1 mRNA表达... 目的:拟探讨急性运动中骨骼肌线粒体移动基因miro1、融合基因mfn2及分裂基因drp1的动态变化以及之间的相互关联。方法:以C57BL/6小鼠一次中等强度负荷跑台运动(0°,13m/min)为实验模型,观察运动中骨骼肌miro1、mfn2、drp1 mRNA表达变化,同时测定骨骼肌H2O2生成。结果:(1)120min急性运动过程中miro1 mRNA表达均较安静组显著增高,E60～E120组mfn2 mRNA表达较安静组显著降低;E60～E120组drp1 mRNA表达较安静组增高。(2)在运动中各时间点骨骼肌H2O2均较安静组显著增高。结论:线粒体移动基因的动态表达可能作为融合分裂基因表达变化的先导,协同应对细胞能量需求急剧变化产生快速应答。 展开更多

关键词 急性运动 骨骼肌 线粒体移动 线粒体融合分裂

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PGC-1α参与调节向心运动中骨骼肌白介素6的抗炎效应 被引量：8

6

作者 宋超 张竞文 +2 位作者 薄海 吉力立 张勇 《中国运动医学杂志》 CAS 北大核心 2015年第4期329-333,共5页

目的:探讨一次性向心运动对白介素6(IL-6)抗炎效应的影响,及PGC-1α在其中的角色。方法:2月龄雄性C57BL/6小鼠70只,建立一次性上坡跑运动模型(速度10 m/min,坡度5°),分别选取运动前(Control),运动30 min和60 min(E30,E60),运动恢复... 目的:探讨一次性向心运动对白介素6(IL-6)抗炎效应的影响,及PGC-1α在其中的角色。方法:2月龄雄性C57BL/6小鼠70只,建立一次性上坡跑运动模型(速度10 m/min,坡度5°),分别选取运动前(Control),运动30 min和60 min(E30,E60),运动恢复期30 min、60 min、3 h和6 h(PE30、PE60、PE3h、PE6h)为实验观测点,每组10只动物。二氯荧光素法检测骨骼肌线粒体活性氧(ROS)生成速率,硫代巴比妥酸法检测骨骼肌MDA含量,荧光定量PCR法检测骨骼肌白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)和核因子-κB(NF-κB)p65 m RNA表达。结果:与Control组相较,ROS生成速率在E30、E60、PE30、PE60和PE3h组显著升高(P<0.01);MDA含量在各组均无显著性变化(P>0.05);IL-6 m RNA表达水平在E30、E60和PE30组显著升高(P<0.05);TNF-αm RNA表达水平在PE60和PE3h组显著升高(P<0.01);PGC-1αm RNA表达水平在E30、E60、PE30、PE60和PE3h组显著升高(P<0.01);NF-κB p65 m RNA表达水平在PE60和PE3h组显著升高(P<0.01)。结论:一次性向心运动可诱导具有抗炎效应的IL-6脉冲式表达升高。PGC-1α可能通过抑制ROS的氧化应激损伤及NF-κB表达两条途径抑制炎症,参与调节向心运动中骨骼肌IL-6的抗炎效应。 展开更多

关键词 向心运动 骨骼肌 IL-6 PGC-1Α 抗炎效应

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运动对衰老骨骼肌卫星细胞成肌分化中线粒体活性氧生成的影响及调控机制 被引量：7

7

作者 薄海 王逊 +2 位作者 陈啟祥 吉力立 张勇 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期475-482,共8页

目的:观察耐力运动训练对衰老骨骼肌卫星细胞成肌分化中线粒体活性氧(ROS)生成的影响,并探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1(PGC-1α)对ROS生成调控的潜在机制。方法:C57BL/6小鼠分为青年对照组(YN组,2月龄,12只)、老年对照组... 目的:观察耐力运动训练对衰老骨骼肌卫星细胞成肌分化中线粒体活性氧(ROS)生成的影响,并探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1(PGC-1α)对ROS生成调控的潜在机制。方法:C57BL/6小鼠分为青年对照组(YN组,2月龄,12只)、老年对照组(ON组,12月龄,12只)和老年运动训练组(OT组,12月龄,12只),其中OT组进行中等强度跑台训练(0°,17 m/min,25 min/天,5天/周)。12周后,HE染色鉴定骨骼肌萎缩程度。两步酶消化法分离骨骼肌卫星细胞,原代培养并体外诱导成肌分化24 h。倒置显微镜观察卫星细胞成肌分化程度,测定线粒体呼吸功能、细胞ROS水平、线粒体ROS生成速率、肌球蛋白重链(MyHC)各亚基mRNA表达,及MyHC、PGC-1α、Tfam、COXⅣ、MnSOD蛋白表达量。结果:与YN组比较,ON组肌纤维横截面积、肌管形成数量、My-HC蛋白表达、MyHCⅠ、MyHCⅡa、MyHCⅡx mRNA表达、态3呼吸速率(ST3)、呼吸控制比(RCR)和PGC-1α、Tfam、COXⅣ、MnSOD蛋白表达均显著降低(P<0.05～0.01),ON组态4呼吸速率(ST4)、细胞ROS水平、线粒体ROS生成速率及MyHCⅡb mRNA表达显著升高(P<0.05～0.01)。与ON组比较,OT组湿重/体重比值、肌纤维横截面积、肌管形成数量、MyHC蛋白表达、MyHCⅠ、MyHCⅡa、My-HCⅡx mRNA表达、ST3、RCR和PGC-1α、Tfam、COXⅣ、MnSOD蛋白表达均显著升高(P<0.05～0.01),OT组细胞ROS水平、线粒体ROS生成速率及MyHCⅡb mRNA表达显著降低(P<0.05～0.01)。结论:耐力运动训练提高衰老骨骼肌卫星细胞成肌分化中PGC-1α表达,继而通过上调Tfam和MnSOD提高线粒体能量代谢,减少线粒体ROS产生,以促进成肌分化。 展开更多

关键词 耐力运动 衰老 线粒体ROS PGC-1Α 成肌分化

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有氧耐力训练对增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成的影响 被引量：7

8

作者 韩雨梅 刘子泉 +3 位作者 常永霞 刘树森 吉力立 张勇 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期425-429,共5页

目的:观察增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成的变化特点,探讨有氧耐力训练诱导增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成的分子机理。方法:中等强度跑台运动(64%VO2max,5°,15m/min,45min,每周5天)施加于2、12和17月龄雄性大鼠共12周,对照组正常饲... 目的:观察增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成的变化特点,探讨有氧耐力训练诱导增龄大鼠骨骼肌线粒体生物合成的分子机理。方法:中等强度跑台运动(64%VO2max,5°,15m/min,45min,每周5天)施加于2、12和17月龄雄性大鼠共12周,对照组正常饲养。12周后取大鼠比目鱼肌和股外侧深层肌进行分子生物学指标检测。结果:(1)增龄过程中,PGC-1α和NRF-1 mRNA表达、mtTFA蛋白表达随增龄显著增加,而mtTFA和COXIV mRNA表达、PGC-1α和COXIV蛋白表达随增龄无显著变化。(2)耐力训练后,5MT组PGC-1α mRNA和蛋白表达、15MT组PGC-1α mRNA表达显著高于各自对照组,5MT和15MT组NRF-1 mRNA表达分别显著高于各自对照组,20MT组PGC-1α mRNA和蛋白表达、NRF-1 mRNA表达相对于20MC组无显著变化,各月龄训练组mtTFA mRNA表达、COXIV mRNA和蛋白表达均显著高于各自对照组。结论:(1)增龄过程中PGC-1α、NRF-1、mtTFA和COXIV mRNA和蛋白水平的变化呈现非同步趋势,提示增龄过程中线粒体生物合成受复杂的多条途径调控;(2)耐力训练能够诱导PGC-1α、NRF-1、mtTFA和COXIV表达显著增加,促进骨骼肌线粒体生物合成;(3)耐力训练诱导骨骼肌线粒体生物合成的适应性积累效应随着大鼠年龄递增逐渐递减。 展开更多

关键词 耐力训练 增龄 骨骼肌 线粒体生物合成

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运动与健康:从运动健康效应评价到运动模拟药物开发 被引量：6

9

作者 薄海 姜宁 +2 位作者 张子怡 吉力立 张勇 《生理科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期251-256,共6页

规律性耐力运动对收缩器官(骨骼肌)及远隔器官(心脏、脑、肝脏、脂肪等)均有健康促进效应。在骨骼肌中,运动通过调控PPARδ、AMPK、SIRT1及PGC-1α等一系列信号通路促进骨骼肌重塑。此外,收缩的骨骼肌合成"运动因子"(如IL-6、... 规律性耐力运动对收缩器官(骨骼肌)及远隔器官(心脏、脑、肝脏、脂肪等)均有健康促进效应。在骨骼肌中,运动通过调控PPARδ、AMPK、SIRT1及PGC-1α等一系列信号通路促进骨骼肌重塑。此外,收缩的骨骼肌合成"运动因子"(如IL-6、BDNF、Irisin等)并以内分泌方式释放入血,扩散并作用于远隔器官,是运动防治多种慢性疾病的重要途径。上述信号通路及"运动因子"成为开发"运动模拟"药物的靶向。本综述中,我们讨论了运动促进健康的生物学靶位及"运动模拟"药物开发的研究进展。 展开更多

关键词 耐力运动 骨骼肌 信号通路 运动因子 运动模拟

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耐力运动促进骨骼肌卫星细胞线粒体能量代谢及其对成肌分化的影响 被引量：4

10

作者 薄海 王逊 +2 位作者 陈啟祥 吉力立 张勇 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期402-408,426,共8页

目的:观察耐力运动训练对骨骼肌卫星细胞线粒体能量代谢的影响,并探讨其对成肌分化的调控机制。方法:C57BL/6小鼠随机分为安静对照组(N组)和运动训练组(T组)。12周训练后,两步酶消化法分离骨骼肌卫星细胞,免疫化学染色鉴定卫星细胞纯度... 目的:观察耐力运动训练对骨骼肌卫星细胞线粒体能量代谢的影响,并探讨其对成肌分化的调控机制。方法:C57BL/6小鼠随机分为安静对照组(N组)和运动训练组(T组)。12周训练后,两步酶消化法分离骨骼肌卫星细胞,免疫化学染色鉴定卫星细胞纯度。原代培养并体外诱导成肌分化,倒置显微镜观察卫星细胞成肌分化程度。分别在分化0 h和24 h测定线粒体呼吸功能、ATP合成活力、膜电位和MyHC、COXⅣ、AMPK、p-AMPK、p21蛋白表达量。结果 :免疫化学染色显示desmin阳性细胞>90%,表明获取的卫星细胞纯度高。HE染色结果显示T组腓肠肌肌纤维横截面积显著高于N组(P<0.05)。分化0 h时,T组态3呼吸速率(ST3)、呼吸控制比(RCR)、线粒体ATP合成活力、p21表达较N组显著升高(P<0.05),p-AMPK表达显著降低(P<0.05)。分化24 h时,T组肌管形成数量及MyHC表达较N组显著升高(P<0.05),ST3、RCR、ATP合成活力、膜电位、p21及COXⅣ表达显著增加(P<0.05),p-AMPK表达显著降低(P<0.05)。结论:耐力运动训练可提高未分化卫星细胞线粒体能量代谢水平,继而抑制AMPK活化而增加p21表达,从而促进成肌分化的启动和进程。 展开更多

关键词 耐力运动 骨骼肌卫星细胞 线粒体能量代谢 原代培养 成肌分化

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线粒体移动相关基因miro1在急性运动中的表达特征 被引量：2

11

作者 刘慧君 翟克敏 +5 位作者 赵斐 靳庆勋 齐海荣 刘洪涛 吉力立 张勇 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期173-176,共4页

目的:探讨在急性运动中骨骼肌线粒体能量代谢与线粒体移动相关基因miro1的表达变化特征。方法:以C57 BL/6小鼠一次中等强度负荷跑台运动(0°,13m/min)为实验模型,将小鼠随机分为5组:安静对照组、运动30min、60min、90min、120min组... 目的:探讨在急性运动中骨骼肌线粒体能量代谢与线粒体移动相关基因miro1的表达变化特征。方法:以C57 BL/6小鼠一次中等强度负荷跑台运动(0°,13m/min)为实验模型,将小鼠随机分为5组:安静对照组、运动30min、60min、90min、120min组,分别测定骨骼肌线粒体呼吸控制比(RCR),ATP合成酶活性、骨骼肌H2O2生成量,并观察运动中骨骼肌miro1 mRNA表达变化。结果:(1)120分钟急性运动过程中miro1mRNA表达均较安静组显著升高,其中E30、E60、E90、E120组分别较安静组增高32.8%、107.6%、63.8%及44.8%;(2)运动中各时间点骨骼肌H2O2均较安静组显著升高,E30～E120组分别较安静组升高22.1%、26.7%、37.6%、33.7%;(3)E30组ATP合成酶活性与安静组比较明显增加,其余各组无明显变化;整个运动过程中线粒体呼吸控制比无显著变化。结论:急性运动中骨骼肌miro1 mRNA表达较安静时显著增加,可能利于促进线粒体呼吸和ATP合成,以应对细胞能量需求。 展开更多

关键词 急性运动 骨骼肌 线粒体移动相关基因miro1 能量代谢

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