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模拟微重力下秀丽隐杆线虫的力学感知和肌萎缩的发生机制——太空飞行线虫试验地面平行对照研究部分 被引量：5
1
作者 王驰 桑晨 +3 位作者 杨春 孙艳 易宗春 庄逢源 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1298-1304,共7页
目前,微重力导致肌萎缩的分子机制尚不清楚,重力感知是该事件发生的关键环节.为了回答这一问题,在此之前首先实施了太空线虫试验,这部分结果已经在本刊报道过.而本次研究主要是在地面上建立了模拟微重力环境,观察处理后秀丽隐杆线虫(C.e... 目前,微重力导致肌萎缩的分子机制尚不清楚,重力感知是该事件发生的关键环节.为了回答这一问题,在此之前首先实施了太空线虫试验,这部分结果已经在本刊报道过.而本次研究主要是在地面上建立了模拟微重力环境,观察处理后秀丽隐杆线虫(C.elegans)体壁肌细胞结构和功能的变化,一方面用于验证太空试验,同时比较两种处理结果的异同,以便于评价地面模拟微重力的有效性.经过14天19.5h旋转模拟微重力处理后,对线虫生存率和运动能力进行了观察,并检测了几个重要的肌相关基因表达和蛋白质水平.模拟微重力下线虫生存率没有明显变化,但运动频率显著下降,爬行轨迹也发生了轻微改变,运动幅度降低,提示线虫运动功能出现障碍.从形态学上观察发现:肌球蛋白A(myosinA)免疫荧光染色显示模拟微重力组肌纤维面积缩小,而肌细胞致密体(dense-body)染色可见荧光亮度下降.这些结果直接提示模拟微重力使线虫出现了肌萎缩.随后Western blotting试验结果揭示,模拟微重力组线虫体壁肌的主要结构蛋白——myosinA含量减少,进一步确证了微重力性肌萎缩发生.在基因水平,旋转后抗肌萎缩蛋白基因(dys-1)表达明显上升,而hlh-1,unc-54,myo-3和egl-19的mRNA水平均下调,提示dys-1在骨骼肌感知和传导力学信息方面有重要作用,而hlh-1,unc-54,myo-3和egl-19则分别从结构和功能两个途径促进了微重力性肌萎缩的发生和发展.本次试验所得到的结果同太空飞行试验结果十分相似,一方面强化了太空试验结论,另一方面说明在地面上模拟微重力对生物体进行研究是有效可行的,将有助于提高太空试验的质量. 展开更多
关键词 秀丽隐杆线虫 抗肌萎缩蛋白 肌球蛋白A 模拟微重力
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太空飞行后秀丽隐杆线虫肌相关基因和蛋白质变化(英文) 被引量：4
2
作者 王驰 桑晨 +6 位作者 Akira HIGASHIBATA Noriaki ISHIOKA 荣龙 杨春 孙艳 易宗春 庄逢源 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1195-1201,共7页
太空飞行所致的肌萎缩和重力感知的分子机制至今尚不清楚.研究太空飞行对秀丽隐杆线虫(C.elegans)体壁肌细胞结构和功能的影响.经过近15天太空飞行后对其生存率和运动能力进行了观察,并检测了5个重要的肌相关基因的表达和3种蛋白质含量... 太空飞行所致的肌萎缩和重力感知的分子机制至今尚不清楚.研究太空飞行对秀丽隐杆线虫(C.elegans)体壁肌细胞结构和功能的影响.经过近15天太空飞行后对其生存率和运动能力进行了观察,并检测了5个重要的肌相关基因的表达和3种蛋白质含量.太空研究是在动物的整体水平进行的,而不是就单个细胞的研究.经历太空飞行后线虫生存率没有明显变化,但运动频率变慢,爬行轨迹也发生了改变,提示线虫运动功能出现障碍,这些数据揭示:微重力下秀丽线虫肌肉发育发生了变化.肌球蛋白A(myosinA)免疫荧光染色观察发现,太空飞行组肌纤维面积缩小,肌细胞致密体(dense-body)荧光亮度下降.这些形态学观察直接提示太空组线虫出现了肌萎缩.但是,肌动蛋白(F-actin)荧光染色显示两组并无明显差别.基因表达水平的分析结果显示,在太空飞行组动物中dys-1表达明显上调,同时hlh-1,myo-3,unc-54和egl-19基因表达下调.抗肌萎缩蛋白(dystrophin,由dys-1编码)是抗肌萎缩蛋白-糖蛋白复合物(DGC)的主要组成成分,而该复合物在微重力下增多,提示肌细胞是为了接受更多的力学刺激以维持细胞内外的力学平衡,所以该复合物在肌细胞的重力感知中起关键作用.基因hlh-1,myo-3,unc-54和egl-19表达下调,说明它们分别从结构和功能两个途径促进了微重力性肌萎缩的发生.最后,Western blot结果提示,太空组线虫体壁肌内肌球蛋白A减少,进一步确证了太空飞行中线虫有肌萎缩发生. 展开更多
关键词 秀丽隐杆线虫 抗肌萎缩蛋白 肌球蛋白A 太空飞行
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