乙醛脱氢酶2在骨骼肌运动性损伤中的作用及其机制

Skeletal muscle injury is a common disease in sports, and mitochondrial dysfunction has played an important role in skeletal muscle damage. ALDH2 （Aldehyde dehydrogenase 2， ALDH2）is an important enzyme located in mitochondrion. We found that ALDH2 knockout mice were more susceptible to development skeletal muscle injury during exhaustive exercise. We presume that ALDH2 may be involved in the protective effects on skeletal muscle injury. But how ALDH2 integrate mitochondrial free radical generation and regulate energy homeostasis still under clarified. The following specific aims are proposed: 1) Effects of ALDH2 on mitochondrial biogenesis in skeletal muscle; 2) To determine whether ALDH2 could rescue the antioxidant capacity ;3) To clarify the signaling pathway of ALDH2; 4) Effects of ALDH2 agonist ALda-1 on skeletal muscle injury .To clarify the relationship among ALDH2-mitochondrion-skeletal muscle injury. Activation of the ALDH2 pathway may be a promising target for the treatment of sports fatigue.

骨骼肌损伤是常见的运动性疾患，而线粒体氧化应激导致的功能障碍是骨骼肌损伤发生的主要机制。乙醛脱氢酶2（Aldehyde dehydrogenase 2， ALDH2）是线粒体内一种重要的醛类氧化酶, 我们近期发现，ALDH2基因缺失加重力竭运动导致的小鼠骨骼肌损伤，推测ALDH2可能参与骨骼肌损伤的保护作用。但ALDH2是如何整合线粒体自由基代谢的信号，调控机体的能量稳态机制尚不清楚。本项目以骨骼肌线粒体功能障碍为切入点, 应用力竭跑台运动建立骨骼肌损伤模型，研究1）ALDH2参与修复骨骼肌线粒体生物合成；2）ALDH2参与修复线粒体抗氧化防御体系; 3)ALDH2介导的信号通路；4）ALDH2 的激动剂-Alda-1对骨骼肌损伤的作用。以进一步阐明ALDH2-线粒体-骨骼肌损伤之间的关系，为防治运动性疲劳提供新的视角。

骨骼肌损伤是常见的运动性疾患，而线粒体氧化应激导致的功能障碍是骨骼肌损伤发生的主要机制。乙醛脱氢酶2（Aldehyde dehydrogenase 2， ALDH2）是线粒体内一种重要的醛类氧化酶。本项目以骨骼肌线粒体功能障碍为切入点, 以ALDH2为关键分子探讨线粒体能量与自由基代谢在骨骼肌运动性损伤中的作用。研究表明，力竭运动通过下调ALDH2蛋白的表达，导致骨骼肌线粒体稳态失衡, 骨骼肌功能受损。一方面表现为增加骨骼肌线粒体氧化应激，降低线粒体电子传递链氧化磷酸化的功能，另一方面表现为线粒体动力学稳态的失衡，线粒体生物合成下降，而线粒体过度自噬。骨骼肌细胞特异性过表达ALDH2，可激活NRF2/ARE-二相抗氧化酶的活性，修复线粒体抗氧化防御体系，同时激活eNOS-PGC1a的通路，促进线粒体的生成。过表达ALDH2对骨骼肌运动型损伤的保护作用与ALDH2 的激动剂—Alda-1的作用相类似。该研究阐明ALDH2-线粒体-骨骼肌损伤之间的关系，为防治运动性疲劳提供新的视角。