天冬酰胺合成酶对移植黑色素瘤APP/PS1小鼠骨骼肌减少的影响

目的:探讨天冬酰胺合成酶(ASNS)在移植黑色素瘤模型淀粉样蛋白前体蛋白/早老素1(APP/PS1)小鼠骨骼肌减少中的作用,并阐明其作用机制.方法:C57BL/6J(C57)小鼠和APP/PS1小鼠分别移植黑色素瘤B16细胞(C57移植瘤组和APP/PS1移植瘤组),同时设C57对照组和APP/PS1对照组,每组7只.取小鼠腓肠肌组织,分析天平称量小鼠腓肠肌质量,计算小鼠腓肠肌质量与体质量比值即肌肉减少症指数(SI),采用HE染色观察小鼠腓肠肌组织形态表现,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测小鼠腓肠肌组织中肌肉组织特异萎缩相关基因E3泛素连接酶1(Atrogin-1)、肌肉环指蛋白1(MuRF1)和ASNS mRNA表达水平,Western blotting法检测小鼠腓肠肌组织中ASNS及内质网应激途径相关蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、活化转录因子4(ATF4)、真核细胞起始因子2α(eIF2α)和磷酸化eIF2α(p-eIF2α)蛋白表达水平.结果:与C57对照组比较,C57移植瘤组小鼠腓肠肌SI降低(P<0.05),腓肠肌细胞呈玻璃样变性,肌浆蓝染,部分细胞核可见核内移现象,小鼠腓肠肌组织中Atrogin-1、MuRF1和ASNS mRNA表达水平升高(P<0.05),ASNS蛋白表达水平升高(P<0.05),GRP78、ATF4蛋白表达水平和p-eIF2α/eIF2α蛋白表达水平比值明显升高(P<0.05);与APP/PS1对照组比较,APP/PS1移植瘤组小鼠腓肠肌SI降低(P<0.05),腓肠肌部分肌纤维肿胀,部分肌纤维变细,细胞核内移现象多见,肌浆颜色以红色为主,腓肠肌组织中Atrogin-1、MuRF1和ASNS mRNA表达水平升高(P<0.05),ASNS蛋白表达水平升高(P<0.05),GRP78、ATF4蛋白表达水平和p-eIF2α/eIF2α蛋白表达水平比值明显升高(P<0.05);与C57移植瘤组比较,APP/PS1移植瘤组小鼠腓肠肌SI降低(P<0.05),腓肠肌组织中Atrogin-1 mRNA表达水平升高(P<0.05),ASNS mRNA水平降低(P<0.05),ASNS蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05),GRP78和ATF4蛋白表达水平及p-eIF2α/eIF2α蛋白表达水平比值明显降低(P<0.05).结论:APP/PS1移植黑色素瘤模型小鼠腓肠肌更易发生肌肉减少,其机制可能与适应性反应ASNS转录水平降低有关,内质网应激PERK-eIF2a-ATF4信号途径可能参与调控ASNS转录活性.