运动与c-fos原癌基因的研究进展(2)

2014-07-21 01:12

导读：其次，近几年研究表明，神经细胞对外界刺激的应答依赖c-fos等原癌基因的表达。神经元兴奋可引起一系列协调反应，刺激引起的一连串生物化学与生物

其次，近几年研究表明，神经细胞对外界刺激的应答依赖c-fos等原癌基因的表达。神经元兴奋可引起一系列协调反应，刺激引起的一连串生物化学与生物物理事件，将展示出特殊细胞的神经生理表型。而短暂的刺激与长期的表型变化有着一定的联系，这其中需要原癌基因表达的改变，同时也必然存在着一种或多种机制，将细胞表面刺激与神经元转录调节装置偶联起来，从而对细胞分化和可塑性起着重要作用［5］。IEGs产物彼此相互作用调控细胞内靶基因的转录率。随着翻译的进行，这种特定的蛋白再次进入核内激活后反应基因，进一步引起靶基因的特异。它们的即行表达在细胞膜受到刺激开始，到细胞表型发生改变为止这一漫长而复杂的信号传递链中起重要作用。

3 c-fos原癌基因的表达、诱导

3.1 c-fos原癌基因的表达 c-fos原癌基因表达有组织、细胞、阶段的特异性。在胚胎发育早期c-fos仅在胚胎外组织如羊膜和胎盘中表达。胚胎后期则出现在发育中的中枢神经系统、胚胎骨、软骨和牙齿生长区。在成体器官中，c-fos表达于骨髓细胞中的某些特定的造血细胞，如巨噬细胞和粒细胞。另外还在生殖细胞中表达。但在其他大多数的细胞中，它的表达水平相对较低。需要通过刺激才能维持c-fos的高表达［6］。c-fos原癌基因转录活性一般在刺激后5min内出现，持续15～20min,此时mRNA积累达峰值，刺激过后约30～45min表达降低，半衰期为2h，此过程不需要蛋白合成［1］。但也有学者［7］提出c-fos表达至少存在三种模式：(1)快速一过性表达；(2)延迟性的持续表达；(3)持续的组织特异性表达。

3.2 c-fos原癌基因的诱导 c-fos能被很多类型刺激所诱导。首先是第二信使如甘油脂依赖的蛋白激酶C(PKC)［2］、cAMP［7］和钙调蛋白［8］，与细胞分化有关的有丝分裂原、与神经兴奋有关的刺激、电生理刺激、血浆多肽以及生长因子等均能引起c-fosm RNA及其蛋白产物快速短暂诱导［9］。

4 运动对c-fos原癌基因表达的影响

运动作为一种特殊典型的应激源，对c-fos基因表达有显著的影响作用。目前，运动对c-fos原癌基因表达影响的研究多集中于国外，而国内相关研究较少［10］。主要研究内容涉及心脏、肾上腺、中枢神经系统等方面。

4.1 运动对心脏中c-fos原癌基因表达的影响长期运动训练可产生心脏形态结构、收缩功能及内分泌功能的适应性改变与早期应答基因的表达有关。在心肌生长和肥大过程中，首先检测到心脏基因表达的变化为早期应答基因的表达［11］。李昭波等人研究了运动性和高血压性心肌肥大重塑时c-fos基因表达的变化，结果表明，与安静组相比，游泳训练12周的大鼠心肌c-fos基因表达在最后一次运动后即刻明显增强，在运动后24h的稳定期，c-fos基因表达降低，但仍高于对照组，而高血压组c-fos基因表达的变化呈现与此不同的变化规律。说明运动训练对心肌c-fos基因表达也产生了有利于下一次运动的适应性变化［12］。Meghji研究认为，长时间血液动力学超负荷所导致的心脏外型的重建过程也首先诱导的是早期应答基因的表达［13］。机械性负荷可使牵拉激活性离子通道开放，SA开放增加细胞内Ca2 浓度可诱导心肌c-fos、c-myc表达增高，SA可能有启动心肌肥厚信号的机械感受器作用［14］。也有研究认为，多种自分泌和旁分泌激素所激活的心肌肥大是通过诱导早期应答基因的表达而实现的。曾武涛报道：血管紧张素Ⅱ可快速诱导心肌细胞c-fos基因的表达［15］。因此，在运动心脏的重塑过程中，血液动力学负荷及心脏神经内分泌改变很可能是心脏形态与机能改变的发生机制。