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.2011年10月；10(5):749-60.
doi:10.1111/j.1474-9726.2011.00709.x。 Epub 2011年5月6日。

超氧化物-一氧化氮相互作用在缺乏铜、锌超氧化物歧化酶小鼠加速年龄相关性肌肉质量损失中的作用

Giorgos K Sakellariou公司 1, 黛博拉·佩伊, 阿芙罗狄特·瓦西拉基, 莉亚·齐布里克, 耶稣·帕洛梅罗, 塔比莎·卡巴约, 弗朗西斯·麦卡德尔, 霍利·范·雷曼, 阿兰·理查森, 詹姆斯·G·潮球, 安妮·麦卡德尔, 马尔科姆·J·杰克逊
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超氧化物与一氧化氮相互作用在缺乏Cu，Zn超氧化物歧化酶的小鼠加速与年龄相关的肌肉质量损失中的作用

Giorgos K Sakellariou公司等。 老化细胞. 2011年10月.
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摘要

缺乏铜、锌超氧化物歧化酶（SOD1）的小鼠表现出加速的、与年龄相关的肌肉质量损失。缺乏SOD1可能导致超氧化物增加、一氧化氮（NO）减少和过氧化亚氮增加，每种情况都可能引发肌纤维损失。野生型（WT）和Sod1（-/-）小鼠趾短屈肌的单个肌纤维负载NO敏感（4-氨基-5-甲基氨基-2'，7'-二氟荧光素二乙酸酯，DAF-FM）和超氧化物敏感（二氢乙锭，DHE）探针。分析腓肠肌的SOD酶、一氧化氮合酶（NOS）和3-硝基酪氨酸（3-NT）含量。SOD1的缺乏并没有增加休息时的超氧物可用性，因为与WT小鼠相比，在SOD1（-/-）小鼠的纤维中，DHE生成的乙炔或2-羟基乙炔（2-HE）没有增加。与WT小鼠相比，Sod1（-/-）小鼠的纤维降低了NO可用性（DAF-FM荧光降低），增加了肌肉蛋白质中的3-NT，表明过氧亚硝酸盐形成增加，过氧氧还蛋白V（过氧亚硝基还原酶）含量增加。与WT小鼠的肌肉纤维相比，Sod1（-/-）小鼠肌肉纤维在收缩反应中的超氧物生成显著减少。NOS的抑制不影响WT或Sod1（-/-）小鼠在静息或收缩时纤维中的DHE氧化，但过表达nNOS的转基因小鼠在静息肌纤维中显示出DAF-FM荧光增加和DHE氧化减少。结论是，肌肉纤维中过氧亚硝酸盐的形成是SOD1（-/-）小鼠SOD1缺乏的主要影响，并可能导致该模型中的纤维丢失，NO调节肌肉中的超氧物可用性和过氧亚硝基化合物的形成。

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数字

图1
图1
（A） 苏木精和曙红染色的趾短屈肌野生型（WT）（i）和草皮1−/−（ii）小鼠。（B） 培养24小时后，在亮场（bar=30μm）下拍摄FDB肌肉的单个分离纤维（i），用4′，6-二氨基-2-苯基吲哚二盐酸盐（DAPI）加载后的荧光图像（ii）用二氢乙炔（DHE）加载后荧光图像（iii）和ii和iii（iv）的合并图像。（C） 未经处理或经甲萘醌处理的DHE负载FDB纤维在30分钟内的乙炔荧光变化率*P（P）与同一时间点未处理纤维的值相比<0.05(n个=每组5-7根纤维）。（D） 休息时，FDB纤维在30分钟以上，在10到20分钟之间进行10分钟的电刺激收缩后，未经处理，以及在使用超氧物清除剂Tiron或Tempol进行预处理后，在10至20分钟之间刺激收缩的纤维发出的相对乙炔荧光*P（P）与前一时间点同一组纤维相比<0.05；#P（P）与同一时间点用泰龙或Tempol处理的静止纤维或收缩纤维相比，<0.05(n个=每组7根纤维）。（E） 负载DHE的WT和WT纤维的相对荧光草皮1−/−小鼠休息30分钟以上，然后在10到20分钟之间进行10分钟的电刺激收缩*P（P）与前一时间点同一组纤维的值相比，<0.05；#P（P）与来自草皮1−/−同一时间点的老鼠(n个=每组7–8只小鼠）。（F） WT和草皮1−/−小鼠在休息和10分钟电刺激收缩活动后*P（P）与WT小鼠静息纤维值相比<0.05(n个=每组4只小鼠）。（G） SOD1和SOD2蛋白的典型蛋白质印迹腓肠肌WT和草皮1−/−小鼠和SOD2印迹的密度定量*P（P）与WT小鼠的肌肉值相比，<0.05。（H） SOD3蛋白的典型蛋白质印迹腓肠肌WT和草皮1−/−小鼠和SOD3带的密度定量（关于两个带的存在的解释，见正文）。
图2
图2
（A） 来自趾短屈肌（FDB）肌肉在亮场（bar=30μm）下培养24小时后（i），用4-氨基-5-甲胺基-2′，7′-二氟荧光素二乙酸酯（DAF-FM）加载后的荧光图像（iii）以及i和iii的合并（ii）。（B） 野生型（WT）和草皮1−/−小鼠休息超过30分钟*P（P）与同一时间点WT小鼠的纤维值相比<0.05(n个=每组6-7只小鼠）。（C） ●●●●。WT和FDB肌纤维DAF-FM荧光变化率草皮1−/−30分钟以上的小鼠，在10到20分钟之间进行10分钟的电刺激收缩(n个=每组5-11只小鼠）。（D） CAIII中3-硝基酪氨酸（3-NT）含量的典型western blots腓肠肌WT和草皮1−/−休息时的小鼠。（E）WT和WT腓肠肌中CAIII的3-NT含量草皮1−/−小鼠在休息和15分钟等长收缩后体内. *P（P）与WT小鼠静止肌肉的值相比，<0.05。（F） nNOS蛋白的典型蛋白质印迹腓肠肌WT和草皮1−/−小鼠和斑点密度定量。（G） eNOS蛋白的典型蛋白印迹腓肠肌WT和草皮1−/−小鼠和印迹的密度定量。（H） iNOS蛋白的典型蛋白印迹腓肠肌WT和草皮1−/−小鼠和斑点密度定量。（I） 过氧脱氧核糖核酸V（PrxV）蛋白的代表性蛋白质印迹腓肠肌WT和草皮1−/−小鼠和斑点密度定量*P（P）与WT小鼠静止肌肉的值相比，<0.05。
图3
图3
（A） 乙炔荧光的相对变化趾短屈肌在电刺激收缩10分钟之前和之后，野生型（WT）小鼠的（FDB）纤维。纤维未经处理或用一氧化氮合酶（NOS）抑制剂处理N个G公司-一甲基-我-精氨酸(我-NMMA）*P（P）与休息时WT小鼠的纤维相比<0.05(n个=每组4只小鼠）。（B） 乙炔荧光在FDB纤维中的相对变化草皮1−/−在电刺激收缩10分钟之前和之后的小鼠。纤维未经处理或用NOS抑制剂处理我-NMMA公司(n个=每组4只小鼠）。
图4
图4
来自腓肠肌野生型肌肉（WT）和无操作系统Tg（千克）小鼠和nNOS（A）、eNOS（B）、iNOS（C）、SOD3（D）以及SOD1和2（E）的斑点密度定量*P（P）与WT小鼠的肌肉值相比<0.05(n个＝每组4只小鼠）。由于nNOS蛋白的含量在无操作系统Tg（千克）小鼠与WT小鼠相比，该蛋白质的密度测定数据未显示。为了生成nNOS（A）的示例斑点nNOS系统Tg（千克）与WT小鼠相比，小鼠在Biorad Chemi-Doc系统中暴露10 s，而需要10 min的暴露才能证明蛋白质的内源性含量较低，因此不可能进行直接比较。
图5
图5
（A） 负载二氢乙硫磷（DHE）的相对乙硫磷荧光趾短屈肌野生型（WT）和无操作系统Tg（千克）30分钟以上的小鼠，纤维要么未经处理，要么在10到20分钟之间接受10分钟的电刺激收缩*P（P）同一组的纤维与前一时间点的值相比<0.05；#P（P）与WT小鼠的静止纤维相比<0.05(n个=每组7–8只小鼠）。（B） WT和WT静息纤维的相对4-氨基-5-甲氨基-2′，7′-二氟荧光素（DAF-FM）荧光无操作系统Tg（千克）小鼠超过30分钟*P（P）与同一时间点WT小鼠的纤维相比<0.05(n个=每组7–8只小鼠）。（C） WT和WT纤维DAF-FM荧光的变化率无操作系统Tg（千克）在电刺激收缩10分钟之前和之后的小鼠*P（P）与收缩前WT小鼠的纤维相比<0.05(n个=每组7–8只小鼠）。（D） CAIII中3-硝基酪氨酸含量的典型western blot腓肠肌WT和无操作系统Tg（千克）小鼠休息和斑点密度定量*P（P）与WT小鼠的肌肉值相比<0.05(n个=每组7–8只小鼠）。（E） 过氧化物酶原V（PrxV）蛋白的典型蛋白质印迹腓肠肌WT和无操作系统Tg（千克）小鼠和印迹的密度定量。
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