AKT/FOXO在一次低氧致骨骼肌蛋白質(zhì)代謝變化中的作用

李俊平+葉鳴+張全成+王瑞元

摘 要：目的：通過(guò)觀察一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間大鼠骨骼肌蛋白含量、3-MH含量，并檢測(cè)骨骼肌FOXO3a和AKT蛋白磷酸化變化，探討一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌蛋白質(zhì)代謝的變化以及AKT/FOXO通路在骨骼肌蛋白質(zhì)代謝變化中的作用。方法：雄性SD大鼠35只，隨機(jī)分為對(duì)照組和低氧刺激后即刻組、1小時(shí)組、6小時(shí)組和12小時(shí)組，除對(duì)照組外，其他各組在低氧環(huán)境下（3 500米）生活10小時(shí)。于低氧刺激后即刻、常氧恢復(fù)1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)，分別對(duì)大鼠稱重、麻醉后，取腓腸肌。BCA法測(cè)腓腸肌總蛋白含量，高效液相色譜檢測(cè)骨骼肌3-MH含量，Western Blot檢測(cè)FOXO3a、p-FOXO3a和AKT，p-AKT蛋白含量。結(jié)果：1）一次低氧暴露后常氧恢復(fù)期間，各組大鼠骨骼肌3-MH含量沒(méi)有顯著變化（P>0.05）；2）一次性低氧暴露后常氧恢復(fù)期間，大鼠腓腸肌總蛋白含量，恢復(fù)6小時(shí)、12小時(shí)組與對(duì)照組相比，具有顯著性增加（P<0.05）；3）一次性低氧暴露后常氧恢復(fù)期間，各組腓腸肌AKT含量均顯著高于對(duì)照組（P<0.05），AKT的磷酸化均顯著高于對(duì)照組（P<0.05）。4）一次性低氧暴露后常氧恢復(fù)期間，腓腸肌FOXO3a含量與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著性變化（P>0.05），F(xiàn)OXO3a的磷酸化均顯著高于對(duì)照組（P<0.05）。結(jié)論：一次低氧暴露后常氧恢復(fù)期間骨骼肌蛋白質(zhì)合成增加，其機(jī)制之一可能是由于低氧激活了AKT/FOXO通路，抑制了骨骼肌蛋白的降解。

關(guān)鍵詞：骨骼?。坏脱?； 3-MH；AKT；FOXO3a

中圖分類號(hào)：G804.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-2076（2017）02-0080-06

Abstract：Objective： To detect the changes in skeletal muscle protein metabolism and the changes of Akt/FoxO pathway after one-time exposure to hypoxia.Methods： 35 male SD rats were randomly divided into control group and immediately after hypoxia group， 1 hr， 6 hr and 12-hr group. All the groups except control group have been living in the hypoxic environment （3 500 m） for 10 h. The total protein， 3-MH， Akt， P-Akt， FOXO3a and P-FOXO3a of Gastrocnemius muscle were detected. Results： After 10 hours under hypoxia， the 3-MH not changed， total protein of 12 h group and 6 h group increased markedly （P<0.05）， the content of Akt and p-Akt increased markedly （P<0.05） than control， the content of P-FOXO3a increased markedly （P<0.05） than control. Conclusion： The results show that total protein of skeletal muscle increases after hypoxic stimulus， and one of the mechanisms might be that Akt/FOXO signal pathway activated by hypoxia has led to less protein synthesis.

Key words： skeletal muscle； hypoxia； 3-MH； AKT； FOXO3a

許多研究表明，長(zhǎng)期低氧暴露可引起體重和肌肉質(zhì)量明顯下降。低氧對(duì)體重的影響與低氧暴露方式、低氧濃度、持續(xù)時(shí)間有關(guān)，但其機(jī)理仍不清楚。Hoppeler[1]等研究發(fā)現(xiàn)，人在慢性低氧暴露后肌肉萎縮，肌肉橫截面積下降10%。劉曄[2]等報(bào)道，模擬4 000 m 海拔高度生活和耐力訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠骨骼肌蛋白質(zhì)分解代謝顯著增強(qiáng)。葉鳴[3]等研究發(fā)現(xiàn)，模擬海拔3 500 m對(duì)大鼠進(jìn)行單純間歇性低氧暴露，使大鼠體重和肌肉質(zhì)量下降，肌肉蛋白含量減少，推測(cè)低氧暴露可促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)分解代謝加強(qiáng)。

目前對(duì)于一次低氧暴露及暴露后不同恢復(fù)時(shí)間對(duì)骨骼肌蛋白質(zhì)代謝的影響及其機(jī)制還不清楚。本研究擬觀察一次低氧暴露及其恢復(fù)過(guò)程中，骨骼肌蛋白質(zhì)含量、3-MH（三甲基組氨酸）、Akt（蛋白激酶B）及FOXO（Forkhead轉(zhuǎn)錄因子O亞家族）的變化，探討一次低氧暴露是否可通過(guò)Akt/FOXO通路影響骨骼肌蛋白質(zhì)代謝。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與分組

1.1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

雄性SD大鼠35只，8周齡，SPF級(jí)，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物飼料，分籠飼養(yǎng)，自由飲食、進(jìn)水，室溫（22±2）℃，相對(duì)濕度30%～60%。常壓低氧房氧濃度為13.6%，相對(duì)高度3 500 m。

1.1.2 大鼠分組與低氧暴露方式

大鼠購(gòu)進(jìn)后稱重，隨機(jī)分為常氧對(duì)照組（C）和低氧暴露后即刻組（H0），低氧暴露后常氧恢復(fù)1小時(shí)組（H1），低氧暴露后常氧恢復(fù)6小時(shí)組（H6），低氧暴露后常氧恢復(fù)12小時(shí)組（H12），共5組，每組7只。

實(shí)驗(yàn)前對(duì)所有大鼠進(jìn)行為期7天的常壓常氧適應(yīng)性飼養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)常氧對(duì)照組不施加任何干預(yù)，所有低氧暴露組大鼠進(jìn)入設(shè)定為3 500 m高度的低氧房一次性低氧暴露10小時(shí)，最后在常氧環(huán)境下恢復(fù)。

1.1.3 大鼠腓腸肌樣本的采集與處理

大鼠稱重后，用2%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，腹主動(dòng)脈取血后，速取右側(cè)腓腸肌，切成小塊，用錫紙編號(hào)、包好，投入液氮中冰凍暫存。取材完成后把腓腸肌標(biāo)本轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存，備用。

1.2 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試方法

1.2.1 骨骼肌蛋白含量測(cè)定

采用BCA測(cè)試法，按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)品（樣品）：BCA工作液=1[KG-*2]∶8，混勻后37℃孵育30 min，酶標(biāo)儀562 nm波長(zhǎng)讀取OD值。標(biāo)準(zhǔn)品制備標(biāo)準(zhǔn)曲線，待測(cè)樣品的OD值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程得出蛋白含量。

1.2.2 高效液相色譜檢測(cè)骨骼肌3-MH含量

1）肌肉組織的處理：稱取50 mg左右的腓腸肌組織，加入到預(yù)冷的含500 μL高氯酸（3.0%）的1.5 mL離心管內(nèi)，用眼科剪迅速剪碎，冰浴中高速勻漿（20 000 rpm）10秒，14 000 g，4℃離心25 min，沉淀蛋白，提取上清液。注意肌肉勻漿一定要充分。

2）柱前衍生：取50 μL上清液至1.5 mL離心管內(nèi)，加入125 μL 0.2 mmoL/L硼酸鈉（先配制0.2 mmoL/L硼酸，用氫氧化鈉將調(diào)至12.2），旋渦振蕩，緩慢加入125 μL乙腈（含熒光胺1.6 g/L）混勻，靜置5 min后，加入70%高氯酸18 μL，蓋緊離心管，80℃水浴1小時(shí)。冷卻至室溫后，加入中和劑3 M的NaOH（含0.5 M MOPS）50 μL，使標(biāo)本液終pH在6.0左右，即上機(jī)分離、檢測(cè)。

3）色譜條件：流動(dòng)相采用10 mM磷酸鈉緩沖液（含30%乙腈，pH 7.50），等度洗脫，流速1.0 mL/min，進(jìn)樣量100 μL，經(jīng)Zorbarx SB-C18柱（4.6×150 mm，5 μm，柱溫為常溫）分離，熒光分光光度計(jì)檢測(cè)波長(zhǎng)。激發(fā)365 nm/發(fā)射460 nm發(fā)射。外標(biāo)法定量。注意乙腈要選用光譜純，降低本底值。

4）色譜分離：3-MH的出峰時(shí)間約為5.9分鐘。

標(biāo)準(zhǔn)曲線和最低檢測(cè)濃度：配制3-MH標(biāo)準(zhǔn)液的濃度分別為2.5、5.0、7.5、10.0、15.0、20.0 umoL/mL，按樣品處理方法進(jìn)行測(cè)定。利用3-MH標(biāo)準(zhǔn)品的不同濃度（C：umoL/mL）與各自對(duì)應(yīng)的面積（S）建立回歸方程。

1.2.3 Western blot 方法測(cè)定AKT、FOXO3a 蛋白及其磷酸化水平

取出肌肉組織加入液氮研磨后，稱取0.1 g 組織，以1∶9 加入預(yù)冷的裂解液，電動(dòng)勻漿器（ 置于冰浴中） 勻漿，冰上孵育20 min，4℃離心，12 000 rpm，20 min，取上清。采用BCA 測(cè)試法定量蛋白濃度。濃縮膠濃度為4%，分離膠濃度為10%。樣品通過(guò)濃縮膠時(shí)電壓為90 V，電泳1小時(shí)，溴酚藍(lán)進(jìn)入分離膠后電壓改為150 V，電泳大約3.5小時(shí)。電泳結(jié)束后取出凝膠，采用濕轉(zhuǎn)方法，將電泳后的蛋白樣品轉(zhuǎn)移至PVDF 膜上，轉(zhuǎn)膜電流300 mA，時(shí)間100 min。把膜放入盛有3% TBST BSA 的培養(yǎng)皿中，室溫振搖封閉1小時(shí)。棄去TBST BSA，用TBST 振搖洗膜3次，每次10 min。用3% TBST BSA 稀釋一抗P- FOXO3a（1∶1[KG*4]500），F(xiàn)OXO3a（1∶500），P-AKT（1∶500），Akt（1∶10 000），GAPDH（1∶20 000），把膜放入盛有抗體的塑料試管中，4℃ 振搖過(guò)夜。棄去一抗，TBST 振搖洗膜3次，每次10 min。用3% TBST BSA 稀釋二抗，辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記羊抗鼠IgG（1∶10 000），辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記羊抗兔IgG（1∶8 000），室溫振搖結(jié)合二抗40 min。棄去二抗，TBST 洗膜3次，每次10 min。PVDF置于ECL 發(fā)光液中，室溫反應(yīng)5 min，之后將膜放入曝光盒中，膠片壓片、感光，顯影、定影、水沖洗后，室溫晾干，用凝膠影像分析系統(tǒng)拍攝照片。ImageJ 處理?xiàng)l帶， ImageQuant TL 軟件計(jì)算條帶Integrated OpticalDensity 值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

全部統(tǒng)計(jì)學(xué)分析均采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較用單因素方差分析。顯著性水平取P<0.05。

2 研究結(jié)果

2.1 一次低氧暴露骨骼肌3-MH的含量變化

一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌3-MH的含量變化見(jiàn)表1。一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組3-MH的含量與對(duì)照組相比均有升高趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異（P>0.05）。

2.2 一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間大鼠骨骼肌蛋白含量變化

一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間大鼠骨骼肌蛋白含量的變化見(jiàn)表1。一次性低氧暴露后恢復(fù)6小時(shí)、12小時(shí)組與對(duì)照組相比，具有顯著性差異（P<0.05）?；謴?fù)即刻和1小時(shí)組與對(duì)照組相比雖然沒(méi)有顯著性差異，但也具有增高趨勢(shì)。

2.3 一次低氧暴露不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌Akt含量的變化

一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌Akt含量的變化見(jiàn)圖1和圖5。一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組Akt含量均顯著高于對(duì)照組（P<0.05）。

2.4 一次低氧暴露不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌Akt的磷酸化變化

一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌Akt的磷酸化變化見(jiàn)圖2和圖5。一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組Akt的磷酸化水平均顯著高于對(duì)照組（P<0.05）。

2.5 一次低氧暴露不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌FOXO3a含量的變化

一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌FOXO3a含量的磷酸化變化見(jiàn)圖3和圖5。一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組FOXO3a含量雖略有下降趨勢(shì)，但與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著性變化（P>0.05）。

2.6 一次低氧暴露不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌FOXO3a的磷酸化變化

一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間骨骼肌P-FOXO3a的磷酸化變化見(jiàn)圖4和圖5。一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組P-FOXO3a均顯著高于對(duì)照組（P<0.05）。

3 分析與討論

3.1 一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間大鼠骨骼肌蛋白含量的變化

許多研究表明，低氧暴露抑制機(jī)體蛋白質(zhì)合成。低氧抑制蛋白質(zhì)合成可能因?yàn)榈脱醣┞督档虯TP濃度，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成抑制。低氧訓(xùn)練對(duì)蛋白質(zhì)合成代謝影響的機(jī)制不太清楚，可能存在多種作用途徑。吸入體內(nèi)的氧濃度高低和低氧暴露時(shí)間的長(zhǎng)短可能直接調(diào)節(jié)骨骼肌蛋白質(zhì)的合成。賀道遠(yuǎn)[4]研究發(fā)現(xiàn)，模擬海拔3 500 m對(duì)大鼠進(jìn)行為期4周的低氧暴露（每天晚上暴露12小時(shí)），大鼠體重和肌肉質(zhì)量顯著下降。但是關(guān)于一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)相對(duì)骨骼肌蛋白質(zhì)代謝的影響及其機(jī)理還未見(jiàn)報(bào)道。

本研究中設(shè)計(jì)了3 500 m高度的低氧環(huán)境，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各組大鼠的骨骼肌蛋白含量均有逐漸增加的趨勢(shì)，其中低氧暴露后6小時(shí)組和12小時(shí)組與對(duì)照組比較，有顯著性增高。這個(gè)結(jié)果表明，可能是由于低氧暴露促發(fā)了某種蛋白質(zhì)的合成機(jī)制，或同時(shí)抑制了骨骼肌的降解機(jī)制，從而導(dǎo)致了蛋白含量的增加。

3.2 一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間對(duì)大鼠骨骼肌3-MH含量的影響

3-甲基組氨酸（3-MH）是組氨酸形成組氨酰-tRNA后發(fā)生甲基化的產(chǎn)物，它也是肌肉收縮蛋白降解的特征性代謝產(chǎn)物，主要存在于骨骼肌的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白中（約占體內(nèi)3-甲基組氨酸總含量的91.1%）[5]。蛋白質(zhì)分解代謝釋放的3-MH不能再作為tRNA的底物合成新肽鏈，因此，測(cè)定3-MH的釋放量或排泄量可間接反映肌纖維收縮蛋白的降解率。大部分人體和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)采用尿3-MH含量進(jìn)行評(píng)價(jià)，但尿3-MH 含量部分還來(lái)源于機(jī)體其他器官[6]，而測(cè)量骨骼肌內(nèi)3-MH 含量可以真實(shí)反映骨骼肌收縮蛋白降解的變化[7，8]。

有研究表明一次大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)0.5 小時(shí)即刻、運(yùn)動(dòng)1 小時(shí)即刻和運(yùn)動(dòng)后6小時(shí)大鼠骨骼肌3-MH含量均有顯著性增高[9]，說(shuō)明一次大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后骨骼肌收縮蛋白有明顯降解。本研究結(jié)果顯示，一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組3-MH的含量與對(duì)照組相比并無(wú)顯著性增加。這個(gè)結(jié)果表明低氧刺激并未激活蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)，蛋白質(zhì)并未出現(xiàn)明顯降解。

3.3 一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間大鼠骨骼肌Akt含量及其磷酸化的變化

蛋白激酶B（Akt）屬于絲/蘇氨酸蛋白激酶，是磷脂酰肌醇3-羥基激酶下游的直接靶蛋白之一。在多種細(xì)胞中，Akt充當(dāng)抗凋亡信號(hào)激酶的作用，此外，Akt還在細(xì)胞存活、細(xì)胞增殖和葡萄糖代謝等活動(dòng)中扮演著重要角色。近年來(lái)，隨著研究的深入，有報(bào)道認(rèn)為Akt通過(guò)FOXOs調(diào)控MAFbx基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)肌肉萎縮[10]。Akt磷酸化后處于活化狀態(tài)而脫磷酸化后處于非活化狀態(tài)，激活后的Akt聚集在胞核，磷酸化多種蛋白底物，而這些底物能調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄，這些底物包括forkhead家族蛋白、SRK、E2F和端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶等。

關(guān)于運(yùn)動(dòng)對(duì)Akt影響的研究還不是很多。有研究顯示，力量訓(xùn)練8周致骨骼肌肥大，Akt和mTOR磷酸化水平分別顯著增加1.4倍和44%，而在停止運(yùn)動(dòng)8周后，Akt磷酸化和運(yùn)動(dòng)后相比，水平降低33%，mTOR磷酸化水平保持在與運(yùn)動(dòng)后相似的較高水平[11]。還有研究顯示，運(yùn)動(dòng)0.5小時(shí)組Akt磷酸化顯著升高，運(yùn)動(dòng)1小時(shí)組非常顯著性升高，而運(yùn)動(dòng)后1小時(shí)組與安靜組相比有下降趨勢(shì)，但是沒(méi)有顯著性差異，運(yùn)動(dòng)后2小時(shí)、6小時(shí)組與安靜組相比非常顯著地下降[12]。馬鐵[13]通過(guò)對(duì)3周的大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練和2周的減量訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)，在大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練的前期，Akt磷酸化水平具有升高的趨勢(shì)，這可能是訓(xùn)練前期加強(qiáng)蛋白合成以對(duì)抗由于負(fù)荷壓力導(dǎo)致的骨骼肌炎癥和降解的適應(yīng)性反應(yīng)。在連續(xù)3周的訓(xùn)練后大鼠處于運(yùn)動(dòng)疲勞狀態(tài)。此時(shí)Akt磷酸化水平低于對(duì)照組，表明骨骼肌的合成代謝能力降低。減量訓(xùn)練過(guò)程中，與對(duì)照組相比Akt和mTOR磷酸化均呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，mTOR磷酸化水平升高幅度最大，且存在顯著差異。通過(guò)對(duì)比可知，減量訓(xùn)練會(huì)促進(jìn)骨骼肌蛋白的合成，其中Akt/mTOR信號(hào)通路發(fā)揮著相對(duì)主要的作用。

持續(xù)或間歇性低氧對(duì)Akt的影響的研究還沒(méi)有檢索到。本研究采用一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間這種模式，結(jié)果顯示一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組Akt蛋白含量均顯著高于對(duì)照組。一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組Akt的磷酸化水平均顯著高于對(duì)照組。提示一次性低氧暴露后恢復(fù)期間Akt磷酸化顯著升高，這說(shuō)明低氧刺激促進(jìn)了Akt的磷酸化。

3.4 一次性低氧暴露后不同恢復(fù)時(shí)間大鼠骨骼肌FOXO3a含量及其磷酸化的變化

FOXO轉(zhuǎn)錄因子是INS/IGF-I通路中重要的信號(hào)分子，對(duì)下游靶基因的表達(dá)有一定的調(diào)控作用。FOXO有多個(gè)蘇氨酸和絲氨酸磷酸化位點(diǎn)。FOXO被傳統(tǒng)認(rèn)為是Akt的下游底物[14]，當(dāng)Akt磷酸化水平升高時(shí)，F(xiàn)OXO被磷酸化，移位于細(xì)胞質(zhì)而失去活性，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的FOXO蛋白被最終降解[15]。Akt磷酸化降低時(shí)，F(xiàn)OXO磷酸化降低，移位于核內(nèi)，具有活性，促進(jìn)相關(guān)基因的表達(dá)，如泛素連接酶的表達(dá)。

有報(bào)道FOXO1mRNA在運(yùn)動(dòng)后即刻，運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)1小時(shí)，3小時(shí)分別增加46%，85%和45%顯著性升高[16]。Baviera等[17]報(bào)道用化學(xué)性交感神經(jīng)阻斷術(shù)促進(jìn)糖尿病大鼠蛋白質(zhì)降解時(shí)，觀察到Akt、FOXO磷酸化降低，認(rèn)為交感神經(jīng)阻斷可能通過(guò)Akt/FOXO信號(hào)途徑，促進(jìn)蛋白質(zhì)降解。另有研究報(bào)道，老年人與年輕人相比肌肉萎縮顯著增加，同時(shí)觀察到老年人安靜時(shí)FOXO3amRNA、MuRF1mRNA表達(dá)量與年輕人相比顯著升高，說(shuō)明FOXO3amRNA表達(dá)量升高可能促進(jìn)蛋白質(zhì)降解[18]。張凱的研究對(duì)比了10周四種不同運(yùn)動(dòng)形式（耐力訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練、后肢懸垂和損傷訓(xùn)練）對(duì)骨骼肌FOXO1的影響，發(fā)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)形式對(duì)不同肌肉的影響不盡相同，可能參與骨骼肌纖維類型的轉(zhuǎn)變[19]。

目前，關(guān)于一次性低氧暴露后，F(xiàn)OXO3a蛋白含量及其磷酸化的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本研究結(jié)果顯示，一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組FOXO3a蛋白含量雖略有下降趨勢(shì)，但與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著性變化。但一次性低氧暴露后恢復(fù)即刻、1小時(shí)、6小時(shí)和12小時(shí)各組P-FOXO3a均顯著高于對(duì)照組。提示低氧刺激并沒(méi)有引起FOXO3a蛋白含量的變化，但是FOXO3a的磷酸化水平明顯增加。有研究證明FOXO3aSer253磷酸化降低，F(xiàn)OXO3a被活化，促進(jìn)MAFbx mRNA和MuRF1 mRNA基因表達(dá)[10]。因此，本研究結(jié)果表明，雖然FOXO3a蛋白含量沒(méi)有明顯變化，但其磷酸化水平的增高，可能抑制了MAFbx mRNA和MuRF1 mRNA基因表達(dá)，從而抑制了骨骼肌蛋白質(zhì)的降解。

Akt對(duì)FOXOS的磷酸化具有調(diào)節(jié)作用。FOXOs 是Akt的下游底物，有研究報(bào)道：降低Akt的磷酸化，細(xì)胞核中FOXO1和FOXO3a蛋白的含量增加，認(rèn)為Akt活性下降，可使FOXOS脫磷酸化移位于核，調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)；相反用IGF-1處理，促進(jìn)Akt的磷酸化，可使FOXO1和 FOXO3a磷酸化增加，抑制MAFbx mRNA的表達(dá)，說(shuō)明Akt對(duì)FOXO磷酸化具有調(diào)節(jié)作用。

本研究觀察到的FOXO磷酸化的變化與Akt磷酸化的變化趨勢(shì)相一致，說(shuō)明一次性低氧暴露后FOXO3a磷酸化受Akt磷酸化的調(diào)節(jié)。結(jié)果表明，一次低氧暴露后大鼠骨骼肌p-FOXO3含量升高，可能是一次低氧暴露刺激促使骨骼肌Akt/FOXO信號(hào)通路開(kāi)放，抑制了骨骼肌蛋白質(zhì)分解代謝所致。

4 結(jié)論

一次低氧暴露后常氧恢復(fù)期間骨骼肌蛋白質(zhì)合成增加，其機(jī)制之一可能是由于低氧激活了AKT/FOXO通路，抑制了骨骼肌蛋白的降解。

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