PGC-1α与骨骼肌中线粒体生物发生
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体表 型变化 。 运 动 后 恢 复 阶段 转 录 活 性 以及 转 录 因 子 的 表 达 有 明显 升
高。运 动后 １ — ２ 小时 后 可观察 到转 录活 性增 加 ， 而在２ ＿ ４ 小 时 ｍＲ Ｎ Ａ的增加达 到最高 水平 。 这可能 是Ａ Ｔ Ｐ 利用从 肌动蛋 白和
肌 球 蛋 白相 互 作 用 转 移 到 运 动 后 恢 复 阶段 所 需 的 转 录 和 翻 译
理论前 沿 ２ ０ １ ３ 年 第７ 期
Ｐ ＧＣ 一 ． １ ０ ｃ 与骨骼肌 中线粒体生物发生
刘静 霞
（ 阿坝师范 高等专科 学校体 育系 ， 四川 汶川 ６ ２ ３ ０ ０ ２ ） 【 摘 要】 Ｐ Ｇ Ｃ一 １ 是 与能量代谢 关 系密切的 转录辅助 活化 因子之一 ， 在线粒体 合成 、 骨骼肌纤 维类型转换等过程 中发挥重要作
用 的结果 ． 包括 ：
和Ｃ ＲＥ Ｂ 水 平也 可能增加 。 Ｉ ￣ ｃ ｈ ｅ ｒ 等 已经 表明 ， Ｕ Ｓ Ｆ 一 １ 的过度 表 达导 致肌 肉细胞 内Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ 的转 录 激活 和ｍＲ Ｎ Ａ的显 著增 加 。 同时 ， 研究 发现 当Ｃ Ｒ Ｅ突变时 ， Ｐ Ｇ Ｃ — ｌ 仅 启 动子 活性衰 减 。 这 些 收缩 活动引起 的转 录因子 的激活推 动 了运 动引起 的肌 肉线 粒
骨骼肌 在许 多病理生 理条件下 具有 显著 的适应 能力 。骨 骼 肌 的可 塑性 和代谢适应 性都 是围绕着 线粒体 进行 的 。细胞 的线粒 体含 量与 特定 组织 的 功能性 能量 需求 是 密切对 应 的 。 成 年人最 剧烈 的表型变化 发生 在线粒体 中 。既 是对运 动 和慢 性 收缩 活动所作 出的反应 。肌 肉中收缩 活动诱 导线 粒体适 应 具 有高度 的特异 性 ．并且 依赖 于运动 的类型 （ 也 即抗 阻运动 Ｖ ｓ 耐 力运动 ） 、 运动频 率 、 运动强 度和持 续时 间。 运动 对线粒 体生物 发生所 产生 的变化是 多重分 子事 件作
１ ． 促发 生物发 生信号 激酶 的激活 ： ２ ． 诸￣ Ｎ Ｐ ＧＣ 一 １ 仪 和Ｎ Ｒ Ｆ 转录 因子蛋 白的共激 活蛋 白质 的诱
导， 以及 它们 的 靶 基 因 的转 录 激 活 ：
过 程 中。因此 ， 肌 肉使用 之 间的一阵 静止期 ， 可 能提 供充足 的
时 间 和 足 够 的 能 量 资 源 ，用 于 细 胞 器 可 塑 性 的 转 录 因 子 的 激 活和共激 活 。 三、 Ｐ ＧＣ一 １ ｏ ｃ 介 导 线 粒 文章 编号 】 １ ０ ０ ７ — ４ ２ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ２ ０ ０ — ２
复， ＮＲ Ｆ 一 １ 和Ｎ Ｒ Ｆ 一 ２ 的Ｄ Ｎ Ａ 结 合增加 。 急性刺激 也显示 ， Ｐ ＧＣ 一
１ 启 动 子 活 性 的 增 加 ， 以及Ｐ Ｇ Ｃ — ｌ ａ ｍＲ Ｎ Ａ水 平 的增 加 。 Ｕ Ｓ Ｆ 一 １
用。 近 年来还发现 ， Ｐ ＧＣ一 １ 对治 疗癌症发 生及神 经 变性疾病有 一定作用。 本 文主要＋ ｋ Ｐ ＧＣ一１ 在 骨骼肌 中调节线粒体生物发 生的
机制进行 了总结。
【 关键词】 Ｐ Ｇ Ｃ一 １ ０ 【 ； 骨骼肌 ； 线 粒 体
【 中图分类号】 Ｒ５ ４ １ ． ６
３ ． 前体 蛋 白质 进入 到线粒体 ：
４ ． 以及线 粒体 和核基 因产 物都进 人到 扩张 的细 胞器 网状
组织 中。 本 文 将 主要 关 注 Ｐ ＧＣ 一 １ 仅 与 线 粒 体 生 物 发 生 之 间 的联 系 。
一
Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ 是 目前被 认 为最重 要 的线 粒体 生 物合 成 调节 因 子。 Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ ￣ 的相互作 用 中识 别并克 隆 的。 Ｐ Ｇ Ｃ — ｌ ａ 是转 录共激 活 因子之 一 ， 也 就是 说 ， 它 缺乏 与Ｄ Ｎ Ａ结 合 的能力 ． 但能 够 增加 核受体 活性 ， 其 主要 是通过 有力 的Ｎ 一 末端 蛋 白激活 域 。结合 辅助 因子 的激 活域 的组 蛋 白修饰 负责 ， 而 在Ｐ ＧＣ 一 １ 仪的Ｃ 端 是 重要 的 ， 因为它 的结 合 因子 与转 录起始机 制是相 互作用 的 。 总
肌 肥 大 的趋 势 减 弱 。 这 种 伴 随 年 龄 增 大 肌 肉增 长 的 减 少 可 能
共激活 因子 。 自从Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ ０ 【 被发现 后 ， 研究 表明 ， 这种蛋 白质 能 够调节 多种细胞 过程 如适应性 产热 ， 葡 萄糖代谢 ． 肌 肉纤 维类 型 的专 业化 和各 种组 织类型 中的氧化 磷酸 化 。
之 ，对 Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ 的 Ｃ 端 和 Ｎ端 蛋 白 质 提 供 与 其 激 活 能 力 相 关 的
、
Ｐ ＧＣ一 １ ｏ ｃ 与 细 胞 内 信 号 通 路
骨 骼 肌 细 胞 通 过 暴 露 在 咖 啡 因或 者 Ｃ ａ ２ ＋ 离 子 载体 Ａ一 ２ ３ １ ８ ７ 中导致 的胞 浆Ｃ ａ ２ ＋ 升 高会 引起 一 系列线 粒体 生物 发生 的标 志 ， 以及 线 粒 体 转 录 因子Ａ（ Ｔ ｆ ａ ｍ ） ， 过 氧 化 物 激 活 受 体 （ Ｐ Ｐ Ａ Ｒ ） 和共 激活 因子 １ 仅（ Ｐ Ｇ Ｃ — ｌ ａ ） 蛋 白的增加 。在能 量 紧张
这种 条 件下 会导 致Ｎ Ｒ Ｆ 一 １ 的Ｄ Ｎ Ａ结 合 力 的 增 加 ． ８ 一 氨基 乙酰 丙 酸 合 成 酶 ｍＲ Ｎ Ａ表 达 的 增 加 ， Ｐ ＧＣ 一 １ 和 细 胞 色 素 Ｃ 蛋 白质
含量 的增 加 ， 同时骨骼 肌线粒 体密度 也会增 加 。 大量 的科 学研究 发现 在老年个 体 中 ．超负荷 引起 的骨骼
高。运 动后 １ — ２ 小时 后 可观察 到转 录活 性增 加 ， 而在２ ＿ ４ 小 时 ｍＲ Ｎ Ａ的增加达 到最高 水平 。 这可能 是Ａ Ｔ Ｐ 利用从 肌动蛋 白和
肌 球 蛋 白相 互 作 用 转 移 到 运 动 后 恢 复 阶段 所 需 的 转 录 和 翻 译
理论前 沿 ２ ０ １ ３ 年 第７ 期
Ｐ ＧＣ 一 ． １ ０ ｃ 与骨骼肌 中线粒体生物发生
刘静 霞
（ 阿坝师范 高等专科 学校体 育系 ， 四川 汶川 ６ ２ ３ ０ ０ ２ ） 【 摘 要】 Ｐ Ｇ Ｃ一 １ 是 与能量代谢 关 系密切的 转录辅助 活化 因子之一 ， 在线粒体 合成 、 骨骼肌纤 维类型转换等过程 中发挥重要作
用 的结果 ． 包括 ：
和Ｃ ＲＥ Ｂ 水 平也 可能增加 。 Ｉ ￣ ｃ ｈ ｅ ｒ 等 已经 表明 ， Ｕ Ｓ Ｆ 一 １ 的过度 表 达导 致肌 肉细胞 内Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ 的转 录 激活 和ｍＲ Ｎ Ａ的显 著增 加 。 同时 ， 研究 发现 当Ｃ Ｒ Ｅ突变时 ， Ｐ Ｇ Ｃ — ｌ 仅 启 动子 活性衰 减 。 这 些 收缩 活动引起 的转 录因子 的激活推 动 了运 动引起 的肌 肉线 粒
骨骼肌 在许 多病理生 理条件下 具有 显著 的适应 能力 。骨 骼 肌 的可 塑性 和代谢适应 性都 是围绕着 线粒体 进行 的 。细胞 的线粒 体含 量与 特定 组织 的 功能性 能量 需求 是 密切对 应 的 。 成 年人最 剧烈 的表型变化 发生 在线粒体 中 。既 是对运 动 和慢 性 收缩 活动所作 出的反应 。肌 肉中收缩 活动诱 导线 粒体适 应 具 有高度 的特异 性 ．并且 依赖 于运动 的类型 （ 也 即抗 阻运动 Ｖ ｓ 耐 力运动 ） 、 运动频 率 、 运动强 度和持 续时 间。 运动 对线粒 体生物 发生所 产生 的变化是 多重分 子事 件作
１ ． 促发 生物发 生信号 激酶 的激活 ： ２ ． 诸￣ Ｎ Ｐ ＧＣ 一 １ 仪 和Ｎ Ｒ Ｆ 转录 因子蛋 白的共激 活蛋 白质 的诱
导， 以及 它们 的 靶 基 因 的转 录 激 活 ：
过 程 中。因此 ， 肌 肉使用 之 间的一阵 静止期 ， 可 能提 供充足 的
时 间 和 足 够 的 能 量 资 源 ，用 于 细 胞 器 可 塑 性 的 转 录 因 子 的 激 活和共激 活 。 三、 Ｐ ＧＣ一 １ ｏ ｃ 介 导 线 粒 文章 编号 】 １ ０ ０ ７ — ４ ２ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ２ ０ ０ — ２
复， ＮＲ Ｆ 一 １ 和Ｎ Ｒ Ｆ 一 ２ 的Ｄ Ｎ Ａ 结 合增加 。 急性刺激 也显示 ， Ｐ ＧＣ 一
１ 启 动 子 活 性 的 增 加 ， 以及Ｐ Ｇ Ｃ — ｌ ａ ｍＲ Ｎ Ａ水 平 的增 加 。 Ｕ Ｓ Ｆ 一 １
用。 近 年来还发现 ， Ｐ ＧＣ一 １ 对治 疗癌症发 生及神 经 变性疾病有 一定作用。 本 文主要＋ ｋ Ｐ ＧＣ一１ 在 骨骼肌 中调节线粒体生物发 生的
机制进行 了总结。
【 关键词】 Ｐ Ｇ Ｃ一 １ ０ 【 ； 骨骼肌 ； 线 粒 体
【 中图分类号】 Ｒ５ ４ １ ． ６
３ ． 前体 蛋 白质 进入 到线粒体 ：
４ ． 以及线 粒体 和核基 因产 物都进 人到 扩张 的细 胞器 网状
组织 中。 本 文 将 主要 关 注 Ｐ ＧＣ 一 １ 仅 与 线 粒 体 生 物 发 生 之 间 的联 系 。
一
Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ 是 目前被 认 为最重 要 的线 粒体 生 物合 成 调节 因 子。 Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ ￣ 的相互作 用 中识 别并克 隆 的。 Ｐ Ｇ Ｃ — ｌ ａ 是转 录共激 活 因子之 一 ， 也 就是 说 ， 它 缺乏 与Ｄ Ｎ Ａ结 合 的能力 ． 但能 够 增加 核受体 活性 ， 其 主要 是通过 有力 的Ｎ 一 末端 蛋 白激活 域 。结合 辅助 因子 的激 活域 的组 蛋 白修饰 负责 ， 而 在Ｐ ＧＣ 一 １ 仪的Ｃ 端 是 重要 的 ， 因为它 的结 合 因子 与转 录起始机 制是相 互作用 的 。 总
肌 肥 大 的趋 势 减 弱 。 这 种 伴 随 年 龄 增 大 肌 肉增 长 的 减 少 可 能
共激活 因子 。 自从Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ ０ 【 被发现 后 ， 研究 表明 ， 这种蛋 白质 能 够调节 多种细胞 过程 如适应性 产热 ， 葡 萄糖代谢 ． 肌 肉纤 维类 型 的专 业化 和各 种组 织类型 中的氧化 磷酸 化 。
之 ，对 Ｐ Ｇ Ｃ 一 １ 的 Ｃ 端 和 Ｎ端 蛋 白 质 提 供 与 其 激 活 能 力 相 关 的
、
Ｐ ＧＣ一 １ ｏ ｃ 与 细 胞 内 信 号 通 路
骨 骼 肌 细 胞 通 过 暴 露 在 咖 啡 因或 者 Ｃ ａ ２ ＋ 离 子 载体 Ａ一 ２ ３ １ ８ ７ 中导致 的胞 浆Ｃ ａ ２ ＋ 升 高会 引起 一 系列线 粒体 生物 发生 的标 志 ， 以及 线 粒 体 转 录 因子Ａ（ Ｔ ｆ ａ ｍ ） ， 过 氧 化 物 激 活 受 体 （ Ｐ Ｐ Ａ Ｒ ） 和共 激活 因子 １ 仅（ Ｐ Ｇ Ｃ — ｌ ａ ） 蛋 白的增加 。在能 量 紧张
这种 条 件下 会导 致Ｎ Ｒ Ｆ 一 １ 的Ｄ Ｎ Ａ结 合 力 的 增 加 ． ８ 一 氨基 乙酰 丙 酸 合 成 酶 ｍＲ Ｎ Ａ表 达 的 增 加 ， Ｐ ＧＣ 一 １ 和 细 胞 色 素 Ｃ 蛋 白质
含量 的增 加 ， 同时骨骼 肌线粒 体密度 也会增 加 。 大量 的科 学研究 发现 在老年个 体 中 ．超负荷 引起 的骨骼