PPARδ信号通路介导OSAS上气道扩张肌纤维转化的分子机制研究

The transformation of type II muscle fiber in upper airway dilator muscles plays an important role in the development of OSAS, but its specific mechanism of fiber transformation is still unclear. Our study showed that protein and mRNA expression levels in the skeletal muscle of OSAS patients were lower than healthy people, which indicated that PPAR-δ signal pathway might be involved in the pathogenesis of OSAS.We intend to further explore the relationship among enzyme activities, mitochondrial function, cytokines, inflammatory mediators in the soft palate muscle of the human body and the OSAS rat model with mechanical load, and the gene expression regulation of PPARδ and the proliferation and activation of skeletal muscle satellite cell. While exploring the effect of PPAR δ inhibitors and agonists, microgravity and PPARδ siRNA on the downstream gene expression PPARδ and the fiber differentiation of skeletal muscle satellite cells. The purpose is to elucidate the role of PPAR signal pathway in OSAS and its molecular mechanism in promoting the differentiation of SMSCs into typeⅡ muscle fiber, and to provide experimental basis for the further clinical research of OSAS treatment basing PPAR δ as targets.

上气道扩张肌Ⅱ型肌纤维转化在OSAS中普遍存在，表明肌纤维转化在OSAS的发生发展过程中起重要作用，但其纤维转化的机制尚未清楚。我们的前期研究也发现OSAS患者的血液、腭咽肌和悬雍垂肌中过氧化物酶体增殖物激活受体δ(PPARδ)的蛋白和mRNA表达水平显著低于正常人，这提示PPARδ信号通路可能参与了OSAS的发病过程。我们拟进一步探讨人体和结构负荷OSAS模型大鼠的软腭肌中酶活性、线粒体功能、细胞因子、炎症介质等与PPARδ表达调控、骨骼肌卫星细胞增殖和活化的关系；同时探究PPARδ抑制剂和激动剂、微重力及siRNA沉默PPARδ等对PPARδ下游基因表达和骨骼肌卫星细胞纤维分化的影响，以阐明PPARδ信号通路在OSAS中的作用及其促进SMSCs分化为Ⅱ型肌纤维的分子机制，为进一步以PPARδ为靶点治疗OSAS的研究提供实验依据。

目的：上气道扩张肌Ⅱ型肌纤维转化在OSAS中普遍存在，表明肌纤维转化在OSAS的发生发展过程中起重要作用，但其纤维转化的机制尚未清楚。.方法：我们检测小鼠成肌C2C12细胞在负压作用、低氧状态下的分化情况，检测肌纤维转化过程中线粒体酶活性、细胞因子、炎症介质等与PPARδ表达调控、小鼠成肌C2C12增殖和活化的关系；分别构建PPARδ和 RIPl40 小鼠源的 shRNA 干扰载体,同时探究PPARδ抑制剂和激动剂、微重力及siRNA沉默PPARδ等对小鼠成肌C2C12纤维分化的影响。.结果：发现1）研究结果发现OSA患者腭咽肌MHC II(快肌纤维)所占比例上升，而MHC I（慢肌纤维）比例下降；负压牵张可以引起小鼠成肌细胞形态学的改变； CCK-8细胞活性检测显示负压牵张可以促进细胞的增殖，而且，q RT-PCR结果表明负压牵张能够抑制细胞的分化；免疫组化显示小鼠成肌细胞具有分化能力，分化2天后可以在胞浆检测到MHC I 和MHC II的表达；western blotting 显示在负压牵张作用下MHC I 和MHC II的表达受到抑制， MHC II ／MHC I的比例上升，说明MHC II所占比例增高，同时我们发现RIP140在这过程中表达升高；2）微重力及siRNA沉默PPARδ后，双光束紫外可见分光光度计分别测定: 乳酸脱氢酶(LDH)、 柠檬酸合成酶(CS)、 琥珀酸脱氢酶(SDH)，Elisa 检测(细胞上清液): 瘦素、 抵抗素、 食欲肽-A、肿瘤坏死因子-α在各组细胞因子表达发生变化；尤其siRNA沉默RIP140后MHC IIA 基因和蛋白水平显著提高。3）人骨骼肌细胞及卫星细胞在低氧后24h、48h、72h（1%氧浓度），MyHCI、 MyHCIIA、MyHC IIX三型肌纤维mRNA及PGC-1A、PPARδ表达下降，PGC-1A、PPARδ蛋白水平在低氧（1%氧浓度）24h表达上调，72h表达基本不变；人骨骼肌细胞及卫星细胞在CoCl2（终浓度为150umol/l）处理后MyHCI、 MyHCIIA、MyHC IIX三型肌纤维mRNA及PGC-1A表达下降，PPARd表达上调。.结论：建立OSA上气道肌纤维转化的细胞模型，PPARδ、PGC1、mtTFA、RIP140参与肌纤维转化过程。该课题奠定了肌纤维转化的研究方法基础，为进一步肌纤维