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为探究机械卸载(失重、运动减少)导致哺乳动物姿势肌弛缓与萎缩的机制,研究人员以大鼠为对象,开展后肢悬吊(HS)实验研究关键机械敏感通道表达的时间进程变化。结果发现早期相关 mRNA 表达增加,后期部分通道表达下降,有助于理解肌肉萎缩机制。
哺乳动物的姿势肌在遭遇机械卸载(比如失重、运动不足的情况)时,会出现弛缓和萎缩现象。有理由认为,可渗透钙离子的机械敏感通道可能在机械卸载引发的肌肉萎缩过程中发挥作用。本研究旨在评估机械卸载条件下,大鼠比目鱼肌中关键机械敏感通道表达随时间的变化情况。
研究人员选用雄性 Wistar 大鼠,让它们经历后肢悬吊(HS)实验,时长分别为 1 天、3 天、7 天和 14 天。运用 PCR 技术测定 Piezo1、TRPC1、TRPC3、TRPC6、TRPM3、TRPM7 和 TMEM63B 的 mRNA 表达水平,通过蛋白质免疫印迹法(Western blotting)检测 Piezo1 的蛋白质含量。
实验结果显示,在 HS 24 小时后,Piezo1 的 mRNA 表达出现短暂上升,但在卸载 3 天、7 天和 14 天后,其表达水平与对照组并无差异。而在 HS 3 天、7 天和 14 天后,Piezo1 的蛋白质含量相较于对照组有所下降。在 HS 早期,TRPC3、TRPM3、TRPM7 和 TMEM63B 的 mRNA 表达显著增加,然而 TRPC6 的表达却有所降低。仅在 HS 3 天后,TRPC1 的 mRNA 表达才有所上升。HS 7 天未引起 TRPC1、TRPC3、TRPM3 和 TMEM63B 的 mRNA 表达变化,但使 TRPM7 的表达增加。在 HS 两周后,比目鱼肌中 TRPC1、TRPC6、TRPM3 和 TMEM63B 的 mRNA 表达下降。
由此可见,在机械卸载的早期(1 天和 3 天),Piezo1、TRPC1、TRPC3 和 TMEM63B 的 mRNA 表达会出现短暂上升;但在卸载后期(14 天),TRPC1、TRPC6、TRPM3、TMEM63B 在 mRNA 水平的表达以及 Piezo1 在蛋白质水平的表达都会下降。