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.2019年8月;7(16):e14218。
doi:10.14814/phy2.14218。

脊髓损伤后第一年骨骼肌氧化应激和抗氧化防御的改变

附属公司

脊髓损伤后第一年骨骼肌氧化应激和抗氧化防御的改变

姆拉登·萨维基等。 生理学代表. 2019年8月.

摘要

氧化应激促进萎缩骨骼肌中的蛋白质降解和凋亡。我们的目的是确定脊髓损伤是否会导致人类骨骼肌在脊髓损伤后第一年内氧化应激、抗氧化能力和凋亡信号的变化。对脊髓损伤后1、3和12个月的7名个体和7名健康对照者进行了外侧血管活检。western blot分析参与活性氧生成和解毒的酶的蛋白质含量以及凋亡信号。测定蛋白质羰基化和4-羟基壬醛蛋白质加合物作为氧化损伤的标志物。用荧光法测定谷胱甘肽含量。与健康对照组相比,脊髓损伤后1个月和3个月,NADPH氧化酶2、黄嘌呤氧化酶和蛋白酶原-3的蛋白质含量增加。此外,脊髓损伤后1个月和3个月,总谷胱甘肽和还原性谷胱甘苷含量增加。相反,与健康对照组相比,脊髓损伤12个月后线粒体复合体和超氧化物歧化酶2蛋白含量下降。总之,我们提供了脊髓损伤后1个月和3个月活性氧生成增加和凋亡信号增加的间接证据。伴随谷胱甘肽抗氧化防御能力的增加可能反映了脊髓损伤后骨骼肌为维持氧化还原平衡而进行的适应。

关键词:萎缩;氧化应激;骨骼肌;脊髓损伤。

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利益冲突声明

作者未声明任何利益冲突、财务冲突或其他冲突。

数字

图1
图1
脊髓损伤后骨骼肌中的氧化应激标记物。代表性蛋白质印迹图像和Ponceau S染色(A)和总蛋白羰基化的定量(B)。总4HNE蛋白加合物的代表性western blot图像和Ponceau S染色(C)和定量(D)。受伤后1个月、3个月和12个月,健全人(AB,白条)和脊髓损伤人(SCI,灰条)骨骼肌中的GSH(E)、GSSG(F)和GSH/GSSG比率(G)。单位按健全控件的平均值进行缩放。数据以平均值和标准偏差表示,并覆盖各个数据点。*‐P(P)与健康对照组相比<0.05,Kruskal–Wallis随后进行Dunn多重比较测试。
图2
图2
脊髓损伤后骨骼肌线粒体复合体的蛋白质丰度。损伤后1个月、3个月和12个月,来自身体健全(AB,白条)和脊髓损伤个体(SCI,灰色条)的骨骼肌中线粒体复合物I(B)、复合物II(C)、复合物III(D)、复合物IV(E)和复合物V(F)的代表性蛋白质印迹图像(A)和定量。单位按健全控件的平均值进行缩放。数据以平均值和标准偏差表示,并覆盖各个数据点。*‐P(P)与健康对照组相比<0.05,Kruskal–Wallis随后进行Dunn多重比较测试。
图3
图3
脊髓损伤后骨骼肌ROS非线粒体酶源的蛋白质丰度。p‐p47(Ser328)(B)、NOX2(C)、NOX4(D)和XO(E)在受伤后1个月、3个月和12个月在健全人(AB,白条)和脊髓损伤人(SCI,灰条)的骨骼肌中测量。单位按健全控件的平均值进行缩放。数据以平均值和标准偏差表示,并覆盖各个数据点。*‐P(P)与健康对照组相比<0.05,Kruskal–Wallis随后进行Dunn多重比较测试。
图4
图4
脊髓损伤后骨骼肌中抗氧化酶的蛋白质丰度。损伤后1个月、3个月和12个月,健康人(AB,白条)和脊髓损伤人(SCI,灰条)骨骼肌中SOD1(B)、SOD2(C)、过氧化氢酶(D)、GPx(E)和GRx(F)的典型蛋白质印迹图像(A)和定量。单位按健全控件的平均值进行缩放。数据以平均值和标准偏差表示,并覆盖各个数据点。*‐P(P)与健康对照组相比<0.05,Kruskal–Wallis随后进行Dunn多重比较测试。
图5
图5
脊髓损伤后骨骼肌的凋亡信号。代表性蛋白质印迹图像(A)和p-JNK定量(Thr183/提尔185)(B)、受伤后1个月、3个月和12个月在健全人(AB,白条)和脊髓损伤人(SCI,灰条)骨骼肌中测定的总JNK(C)、钙蛋白酶-1(D)、裂解钙蛋白酶-1、裂解半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9(F)、前半胱氨酸蛋白酶-3(G)和裂解半胱酶-3(H)。单位按健全控件的平均值进行缩放。数据以平均值和标准偏差表示,并覆盖各个数据点。*‐P(P)与健康对照组相比<0.05,Kruskal–Wallis随后进行Dunn多重比较测试。
图6
图6
调查路径和研究结果的示意图概述。在损伤后早期,线粒体复合体的蛋白质丰度稳定,而线粒体外的酶活性氧来源和参与凋亡的酶增加。同时,谷胱甘肽含量较高。损伤后一年,大多数参数恢复到基线水平,而线粒体蛋白质丰度下降。与健全对照组相比,受伤后1个月、3个月和12个月的统计显著性按顺序排列。‐增加;‐减少;↑↓无显著差异。使用的缩写:CI–V(复杂I–V);p‐p47(序列号238磷酸化p47凤凰(phox));NOX2和4(NADPH氧化酶2和4);XO(黄嘌呤氧化酶);SOD1和2([Cu‐Zn]-和[Mn]-超氧化物歧化酶);谷胱甘肽(GSH);GSSG(谷胱甘肽二硫化物-氧化);谷胱甘肽过氧化物酶;谷胱甘肽还原酶;4HNE(4-羟基壬醛)。

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