Ростовые процессы в постуральной мышце в условиях гравитационной разгрузки и мышечного напряжения на ее фоне

Туртикова, Ольга Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Ростовые процессы в постуральной мышце в условиях гравитационной разгрузки и мышечного напряжения на ее фоне
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Ростовые процессы в постуральной мышце в условиях гравитационной разгрузки и мышечного напряжения на ее фоне"

На правах рукописи

ТУРТИКОВА

Ольга Владимировна

РОСТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПОСТУРАЛЬНОЙ МЫШЦЕ В УСЛОВИЯХ ГРАВИТАЦИОННОЙ РАЗГРУЗКИ И МЫШЕЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ЕЕ ФОНЕ

03.00.13 - физиология 03.00.25 - гистология, цитология, клеточная биология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва

2008 °°34S3J"

УЬ-Сб/.I-

003459314

Работа выполнена в Государственном научном центре Российской федерации - Институте медико-биологических проблем РАН

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Борис Стивович Шенкман

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Виноградова Ольга Леонидовна

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Морозов Владимир Игоревич

Ведущая организация: Институт цитологии РАН

Защита диссертации состоится

а^&гиЪорд года

'часов на заседании

диссертационного совета Д 002.111.01 в Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем РАН по адресу: 123007, Москва, Хорошевское шоссе, д. 76а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ - Института Медико-биологических проблем РАН.

Автореферат разослан «_декабря 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совет! доктор биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Скелетная мышца - пластичный орган, что позволяет ей адаптироваться к изменению условий функционирования, воздействующих как на мышцу, так и па организм в целом. Хроническое снижение функциональной нагрузки на постуральные мышцы и, прежде всего, 11а m. soleus при длительном изменении действия гравитационных сил приводит к глубокой перестройке структурно-функциональной организации мышечной ткани, снижению сократительных возможностей (силы и работоспособности), снижению жесткости мышцы и ее волокон, к уменьшению размеров волокна, объема ядерного и миофибриллярного аппарата, т.е. атрофии [Allen et al.,1996; Falempin et al.,1998; Riley et al., 1990; Wang, 2006 и др. ]. Теоретически масса скелетной мышцы при разгрузке или нагрузке может меняться за счет изменения содержания белка, реализуемого через модуляцию числа миоядер, скорости процессов транскрипции, трансляции и интенсивности протеолиза [Favier et al.,2008].

Настоящая работа включает в себя исследования в области гравитационной физиологии, касающиеся механизмов мышечной пластичности в условиях моделируемой гравитационной разгрузки и мышечного напряжения на ее фоне.

При хроническом пассивном растяжении мышцы достигается длительное искусственное повышение механического напряжения структур мышечных волокон. Оно позволяет предотвратить большинство атрофических проявлений в постуральных мышцах млекопитающих, развивающихся при пребывании в условиях гравитационной разгрузки (уменьшение размеров мышечных волокон, снижение числа миоядер, содержания белка в мышечной ткани, изменение миозинового фенотипа) [Goldspink et al., 1986; Leterme et al., 1994; Немировская и др., 2003]. Пассивное растяжение m. soleus значительно увеличивает скорость синтеза мышечных белков [Goldspink, 1977]. Данные наших исследований свидетельствуют о том, что этот эффект растяжения зависит преимущественно от механизмов, локализованных в самой мышце (а не связан с работой проприоцепторов растяжения) [Nemirovskaya et al., 2002]. Однако клеточные механизмы профилактических эффектов растяжения на фоне функциональной разгрузки остаются в значительной степени неясными.

Поскольку механизмы гипертрофического действия пассивного растяжения интактной мышцы, как правило, идентичны механизмам, обеспечивающим гипертрофический эффект при резистивной физической нагрузке, мы предположили, что эти известные механизмы рабочей гипертрофии обеспечивают также и поддержание массы посгуральной мышцы при ее пассивном растяжении на фоне гравитационной разгрузки.

Показано, что при растяжении мышцы происходит экспрессия ростового фактора MGF (сплайс-варианта инсулиноподобного фактора роста IGF-1) [МсКоу et al., 1999], который стимулирует пролиферацию резидентных стволовых клеток (клеток-миосателлитов) в мышечной ткани [Adams et al., 1999]. Активация покоящихся миосателлитов, их введение в пролиферативный цикл с последующим слиянием с материнским волокном и увеличением, таким образом, его ядерного пула могла бы играть важную роль в развитии ростовых процессов; однако, нет работ, однозначно

доказывающих необходимость включения ядер миосателлитов для поддержания размеров волокон разгруженной мышцы при растяжении.

Недавние работы свидетельствуют о возможной сигнальной роли белка дистрофина в предотвращении активации протеолиза в мышечной ткани при системной кахексии [Achaiyya et а)., 2005; Glass, 2005]. У мышей mdx с нарушенным синтезом дистрофина не происходит синтез механо-зависимого фактора роста MGF [Goldspink et al., 1996]. Это позволяет предположить, что дистрофии (или комплекс ассоциированных с ним белков) является сигнальным звеном, необходимым для реализации анаболического эффекта пассивного растяжения мышцы.

Известно, что рост мышцы может инициироваться действием IGF-1, а также непосредственным механическим раздражением за счет изменения структуры цитоскелетных белков. Цитоскелет выполняет важнейшие сигнальные функции, и были показаны его изменения при функциональной разгрузке [Lange et al, 2005; Kandarian, 2006 и др.]. Уже в течение первой недели разгрузки при использовании общепринятой модели антиортостатического вывешивания деструкция титана и небулина достигает предельных значений [Подлубная и др., 2006]. В то же время действие пассивного растяжения ш. soleus после предшествующей функциональной разгрузки и деструкции цитоскелета в настоящее время не изучено.

Рост мышцы при гипертрофии неизменно сопряжен с активацией процессов синтеза белка на рибосомах [Bodine et al., 2001; Pallafacchina, 2002]. Существенная роль системы фосфорилирования рибосомальных киназ (Akt/mTOR) была выявлена и при растяжении интактной m. soleus [Aoki et al., 2006]. При этом известно, что при гравитационной разгрузке функция этой системы подавляется [Bodine et al., 2001]. Вклад системы Akt/mTOR в поддержание синтеза белка в постуральной мышце при растяжении на фоне разгрузки также не изучен.

Таким образом, механизмы, запускающие ростовые процессы, лежащие в основе поддерживающего действия пассивного растяжения постуральной мышцы при гравитационной разгрузке, очевидно, отличны от таковых при растяжении интактной мышцы и в настоящее время требуют изучения.

Цель работы состояла в анализе феноменологии и механизмов изменення основных характеристик ростовых процессов в постуральной мышце млекопитающих в условиях моделируемой гравитационной разгрузки, а также разгрузки, сочетанной с хроническим растяжением мышцы.

Задачи работы:

- охарактеризовать основные параметры ростовых процессов в постуральной мышце млекопитающих (размеры волокон, концентрацию белка, состояние ядерного пула и количество клегок-миосателлитов) в условиях моделируемой гравитационной разгрузки и растяжения на фоне гравитационной разгрузки;

- исследовать действие пассивного растяжения на m. soleus крыс после 7 суток моделируемой гравитационной разгрузки;

- оценить роль клеток-миосателлитов в реализации профилактического действия пассивного растяжения m. soleus на фоне разгрузки;

- проверить гипотезу о триггермой роли белка дисзрофина в ростовых процессах при растяжении па фоне разгрузки;

- проверить пшотезу об участии системы тТОЯ (фосфорилирова/шя рибосомалы/ых книаз) в реализации анаболического поддерживающего эффекта пассивного растяжения разгруженной постуральной мышцы.

Научная новизна работы:

- впервые показано, что пассивное растяжение на фоне вывешивания позволяет предотвратить снижение массы и размеров волокон т. $о1еи$ мышей т(]х, дефектных по гену дистрофина;

- впервые показано, что пассивное растяжение на фоне вывешивания приводит к резкому усилению процессов пролиферации в т. 5о!сш> и увеличивает количество клеток-миосателлитов, экспрессирующих М-кадгерин и МСЛМ;

- впервые показано, что поддержание площади поперечного сечения мышечных волокон и содержания белка в ш. 5о1еиз при растяжении на фоне разгрузки происходит также и при дефиците делящихся клеток-миосагеллитов, вызванном облучением;

- впервые установлено, что после 7 суток разгрузки (и развившейся некомпенсированной деструкции цитоскслета) профилактический эффект пассивного растяжения т. Бокиз сохраняется;

- установлено, что профилактический антиатрофичсский эффект пассивного растяжения т. 5о1еиз при вывешивании сохраняется при блокировании протеинкиназы т'ТОЯ.

Научная и практическая значимость

Полученные результаты расширяют представление о течении ростовых процессов в постуральной мышце млекопитающих в условиях гравитационной разгрузки и разгрузки в сочетании с пассивным растяжением (моделью эксцентрической нагрузки), а также механизмах, лежащих в основе анаболического эффекта растяжения. Исследование ростовых процессов в постуральной мышце имеет большое практическое значение для оценки эффективности мероприятий, направленных на профилактику атрофии мышц, в том числе - на предотвращение негативного влияния на них невесомости, а также создает предпосылки для совершенствования средств физической профилактики

Основные положения, выносимые па защиту:

1. Миоядерный пул, клсткк-миосателлиты, синтез белка - основные компоненты ростовых процессов в постуральной мышце - демонстрируют значительную редукцию в условиях моделируемой гравитационной разгрузки.

из этих компонентов в поддержание мышечной массы в этих условиях неодинаков. Искусственная редукция ядерного пула или снижение числа сателлитных клеток могут быть компенсированы при растяжении другими процессами и не оказывать влияния на поддержание мышечной массы.

3. Интенсификация синтеза белка для поддержания белковой массы мышцы при пассивном растяжении в условиях гравитационной разгрузки осуществляется на основе сигнальных путей, отличающихся от изученных путей, регулирующих рабочую гипертрофию мышцы.

Апробация работы

Результаты исследований и основные положения работы были представлены и обсуждены на 35-й и Зб-й европейских мышечных конференциях (Гейдельберг, Германия, 2006; Стокгольм, Швеция, 2007); 28-м и 29-м Международных конгрессах по гравитационной физиологии (Сан Антонио, США, 2007; Анже, Франция, 2008); 16-м Международном симпозиуме «Человек в космосе» (Пекин, Китай, 2007); Международном симпозиуме «Биологическая подвижность» (Пущино, 2008); Российско-британском семинаре молодых ученых (Екатеринбург, 2007); 5-ой и 6-ой Конференциях молодых ученых, специалистов и студентов, посвященных дню космонавтики (ИМБП, Москва, 2007-2008).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания организации экспериментов и методик обработки биологического материала, изложения результатов исследования и их обсуждения, общего заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 93 страницах печатного текста, включает 15 рисунков, 5 таблиц и список литературы из 203 наименований.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальный материал. В работе были использованы образцы мышечной ткани крыс и мышей, взятые после экспозиции животных в условиях моделируемой гравитационной разгрузки и разгрузки, сочетанной с пассивным растяжением камбаловидной мышцы. Для моделирования микрогравитации применялась модель вывешивания задних конечностей грызунов [Novikov, Ilyin Е.А.,1981]. Растяжение экстензоров голени проводили, фиксируя голеностопный сустав в положении тыльного сгибания [Riley et а!., 1990].

В экспериментах использовали половозрелых самцов крыс линии Вистар и мышей линии С57 black и mdx, в возрасте 2-х месяцев, выращенных в питомнике ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Животных содержали в стандартных условиях. Все процедуры с животными были одобрены Комиссией по биомедицинской этике ГНЦ РФ - ИМБП РАН. Взятие проб и хранение экспериментального материала.

После эвтаназии животных методом введения летальной дозы нембутала (70 мг/кг внутрибрюшишю) m. soleus обеих конечностей освобождали от соединительной и жировой ткани, из центральной ее части вырезали кусочки длиной 0,5 см, разрезали поперек, помещали на картон, покрывали средой для заключения Tissue Tek (О.С.Т.™ Compound 4583) и замораживали в изопентапе, охлажденном в жидком азоте. Пробы хранили при - 80° С вплоть до обработки.

Определение обшего белка и мышечной ткани

Камбаловидпую мышцу гомогенизировали в 10 объемах лидирующего буфера и растворяли 1:1 в 2N NaOH при 37°С в течение 30 мин [Golo et al., 2004]. Концентрацию белка в гомогенате определяли с помощью реактива Bredford (Bio Rad, Hercules, CA) и медицинского фотометра Пикон. По данным колориметрии рассчитывали процент общего белка в мышце.

Для иммуногнстохнмнческого анализа делали поперечные срезы мышечной ткани толщиной 10 мкм при -20°С в криостате фирмы Leica. Срезы располагали на покрытых адгезивом гистологических стеклах. Иммуногистохимическое окрашивание включало следующие основные этапы: фиксация срезов и блокирование в нормальной сыворотке для предотвращения неспецифического связывания антител, инкубация с первичными антителами к исследуемому белку, инкубация с вторичными антителами, коныогированными с флуоресцентной или пероксидазной меткой, при пероксидазном мечении - проявление окраски с помощью раствора диаминобензидина и перекиси водорода. Все этапы реакции проводились во влажной камере, после каждого этапа проводилась трехкратная пятиминутная отмывка препарата в PBS. При флуоресцентном мечении препараты заключали в среду, стабилизирующую флуоресцентную метку (Fluoromount-G), при пероксидазном - обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заключали в канадский бальзам.

Окрашивание против тяжелых цепей миозина

Инкубацию срезов мышечной ткани с первичными антителами против быстрых или медленных изоформ тяжелых цепей миозина проводили при температуре 37°С в течение 60 мин, со вторичными антителами, конъюгнрованными с FITC,- в течение 60 мин в темноте при комнатной температуре.

Окрашивание против дистофипа (утрофииа у mdx мышей) и выявление миоядер

Волокна контурировали антителами к субсарколеммачьному белку дистрофину с одновременным окрашиванием ядер. Для предотвращения песпсцифического связывания вторичных антител срезы мышечной ткани блокировали в течение 45 мин при комнатной температуре с антителами козы против иммуноглобулинов мыши. Срезы инкубировали с первичными антителами против дистрофина или утрофина (для mdx мышей) при температуре 37СС в течение 60 мин. Использовали вторичные антитела против иммуноглобулинов мыши, конъюгированные с флуоресцентной меткой FITC или Alexa, в темноте при комнатной температуре в течение 60 мин. На заключительном этапе реакции срезы инкубировали в течение 10 мин с DAPI в концентрации 1-2 мкг/мл для окраски миоядер.

Окрашивание на 5'-бром,- 2'- дезоксиуридин (BrdU) - выявление ядер делящихся клеток

Срезы мышц фиксировали в спиртовом растворе уксусной кислоты (90 % этанола, 5 % уксусной кислоты, 5 % воды) в течение 30 мин, после чего промывали в PBS. Срезы блокировали в течение 45 мин антителами против иммуноглобулинов мыши. После этого наносили раствор нуклеазы с мышиными моноклональными антителами против BrdU (Amersham Bioscienses) и инкубировали 1 час при 37°С. Срезы инкубировали при комнатной температуре в течение часа в биотинилированных овечьих антителах против иммуноглобулинов мыши (в разведении 1:200), а затем в течение 30 мин в стрептавидине, конъюгированном с пероксидазой хрена (1:100) (Amersham Bioscienses). Реакцию проявляли раствором DAB в PBS с 3% перекисью водорода.

Выявление клеток-миосателлитов

- Окрашивание на NCAM (CD 56) Блокирование проводили в 2% нормальной сыворотке, инкубацию с первичными антителами против CD 56 (Becton Dickinson) проводили в течение 2 часов при 37°С. Инкубацию с вторичными антителами и проявление проводили как при окраске на BrdU. На заключительном этапе срезы окрашивали в течение 1 мин гематоксилином (для обнаружения ядер).

- Окрашивание на М-кадгерин Мышечные срезы фиксировали в 4% растворе параформальдегида в PBS 15 мин, затем отмывали. Срезы блокировали в течение 40 мин в 5% блокирующей сыворотке (Horse serum, Novocastra) содержащей 1% Triton Х-100. Затем срезы инкубировали в первичных антителах против M-cad, разведенных в блокирующей сыворотке с добавлением 0,3% Triton Х-100 при +4 °С в течение 15 часов. Были использованы первичные антитела goat monoclonal anti M-cadherin sc-6740 (Santa cruz). Вторичные антитела - rabbit anti goat FITC-conjugated (Имтек) разводили в PBS (1:150) с добавлением 5% блокирующей сыворотки и 0,1% Triton Х-100 при комнатной температуре в темноте в течение часа. Для окрашивания ядер применяли DAPI.

Анализ полученных препаратов

Препараты фотографировали при 40-кратном увеличении с использованием флуоресцентного микроскопа фирмы Leica (Германия), снабженного цифровой видеокамерой Leica DC 300F. Все измерения проводили на фотографиях с помощью программного обеспечения Leica. При определении площади поперечного сечения мышечных волокон (ППС MB) анализировали не менее 100 MB, при измерении периметра и числа миоядер, количества ядер с включенным BrdU - не менее 200 MB, при подсчете относительного содержания быстрых и медленных изоформ ТЦМ - не менее 500 MB. При подсчете сателлитных клеток анализировали все волокна на срезе. Считали число меченных М-кадгерином или NCAM ядер, приходящихся на одно мышечное волокно.

Для визуализации окраски на дистрофии или ядра использовали соответствующие флуоресцентные фильтры. Фотографии одного поля зрения накладывали одну на другую в Adobe Photoshop, полученные изображения использовали для анализа. Все ядра, находящиеся в пределах области, ограниченной продуктами иммуногистохимической реакции, считали миоядрами. По этим же срезам рассчитывали среднюю ППС мышечных волокон. Рассчитывали число миоядер на одно MB, число миоядер на 1 мм периметра

волокна, среднюю ППС на одно миоядро, количество миоядер на длину сегмента MB, объем цитоплазмы, приходящийся на 1 миоядро. Количество миоядер на длину сегмента MB вычисляли по формуле X = NL/ (1+d), где X - количество миоядер на сегмент MB, N -число миоядер в волокне на его поперечном срезе, L - длина сегмента (принятая 1 мм), 1 -толщина среза и d - длина миоядра, равная 13, 4 мкм для ш. soleus крысы (Schmalbruch et al.,1977]. Объем цитоплазмы, приходящийся на 1 миоядро (Y), рассчитывали по формуле Y = (С L) / X, где С - ППС MB, L - длина сегмента (1 мм), X - количество миоядер на сегмент MB [Rosser et al., 2002].

Статистическая обработка данных выполнена на персональном компьютере с использованием программ Excel и SigmaPlot. Различие средних значений показателя в сравниваемых выборках считали значимым при уровне значимости р<0,05. Результаты представлены в виде М±ш.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Ростовые процессы в посгуральной мышце при гравитационной разгрузке и растяжении на фоне гравитационной разгрузки

После двухнедельного вывешивания мышей и крыс наблюдалась потеря массы т. soleus и почти в два раза сократилась ППС медленных волокон (рис. 1а). Аналогичные изменения в постуральных мышцах были неоднократно показаны после космических полетов и при наземном моделировании [Riley et al., 1990; Adams et al., 2003].

Известно, что пассивное растяжение постуральной rn. soleus позволяет в значительной степени предотвратить развитие атрофических изменений при моделировании гравитационной разгрузки [Nemirovskaya et al., 2002; Riley et al., 1990 Goldspink et al., 1986; Leterme et al., 1994]. И в нашем эксперименте пассивное растяжение позволило полностью предотвратить 50% снижение сырого веса и ППС MB камбаловидной мышцы, вызванное вывешиванием.

Уже после 14 суток вывешивания абсолютное содержание белка в m. soleus снизилось более чем вдвое по сравнению с контролем и продолжало снижаться с увеличением продолжительности вывешивания (рис. 16). Уменьшение абсолютного содержания белка в m. soleus при гравитационной разгрузке без изменения относительного содержания было ранее установлено в работе Goto [Goto et al., 2004].

Рис. 1

Площадь поперечного сечения мышечных волокон крыс (мкм 2) и содержание белка в т. зо1еиз при растяжении на фоне вывешивания

Площадь поперечного сечения волокон m. soleus

Общий белок т. soleus, мг

гЧ pfc- vi

: - í-i,: • . - j

iS...

Вывеш. ёыв +растяж.

*-достоверное отличие от групп «Контроль», «Вывешивание с растяжением»

Растяжение на фоне разгрузки в течение 14 дней позволяет поддерживать содержание белка в m. soleus на уровне контрольных животных. В группах с растяжением m. soleus абсолютное содержание белка в мышце было достоверно выше, чем у животных вывешенных групп. Из литературы [Lougna et. AI, 1986; Сох et al., 2000] известно, что при растяжении, но сравнению с контролем, па 59% увеличивается скорость синтеза белка, что в сочетании с повышенным распадом приводит к существенному сокращению атрофии, вызванной вывешиванием. Было показано [Goldspink, 1977; Jaspers et al., 1988], что растяжение на фоне вывешивания предотвращает ингибирование белкового синтеза и утилизации аминокислот в m. soleus. Среди возможных механизмов, лежащих в основе увеличения интенсивности синтеза белка при растяжении, особое внимание привлекает возможность активации покоящихся резидентных стволовых клеток (клеток-миосателлитов), их введения в пролиферативный цикл с последующим слиянием с материнским волокном и увеличения, таким образом, его ядерного пула.

Процессы атрофии при разгрузке, напротив, сопровождаются уменьшением миоядерного числа, т.е. количества миоядер, приходящихся на поперечное сечение мышечного волокна. В нашем эксперименте в результате вывешивания миоядерное число в m. soleus снизилось примерно на 30% (рис. 2а).

Рис. 2.

Количество миоядер и ядерный домен в волокнах m. soleus крыс при разгрузке и растяжении на фоне разгрузки

я Число миоядер, приходящихся на поперечный срез волокна т.

'•достоверное отличие от группы "Контроль", "Вывешивание с растяжением"

Площадь поперечного сечения

волокна m. soleus, мкм., приходящаяся на одно миоядро

Контроль Вывеш. Выв.+раст.

*,# -достоверное отличие от групп: "Контроль", "Вывешивание"

И другими авторами [Milchell, Pavlath, 2001; Alien et al., 1997] также было показано, что уменьшение ППС МВ при вывешивании сопровождается сокращением числа миоядер, приходящихся на 1 мышечное волокно. Поскольку снижение миоядерного числа наблюдается при атрофии, вызванной изоляцией поясничного отдела спинного мозга [Alien et al., 1985], пребыванием в условиях космического полета [Alien et al., 1996; Hikida et al., 1997], а также хронической денервацией [Rodrigues, Schmalbruch, 1995], можно предположить, что уменьшение числа миоядер (вследствие апоптоза) в определенной степени может обусловливать атрофические процессы [Ohira et al., 1992, Alien et al., 1995].

Как и в других исследованиях (Ohira el al., 2002], в настоящей работе было обнаружено более глубокое уменьшение площади поперечного сечения волокон при вывешивании, чем уменьшение миоядерного числа Это находит свое выражение в 10

уменьшении площади поперечного сечения волокна, приходящейся на одно миоядро (ядерного домена). Размер ядерного домена уменьшился примерно на треть в результате вывешивания (рис. 26). Это может свидетельствовать о более глубоком уровне распада цитоплазматических белков по сравнению с деградацией ядерных структур.

В настоящей работе мы обнаружили эффективное поддержание всех основных параметров, характеризующих состояние мышечной массы, а также предотвращение снижения миоядерного числа и поддержание размеров ядерного домена при сочетании разгрузки с пассивным растяжением мышцы. Количество миоядер в волокне могло бы поддерживаться ядрами, поступающими в волокно при слиянии с ним миосателлитных клеток. При размножении они могут сливаться друг с другом и с мышечными волокнами, способствуя мышечному росту [Schultz, McCormick, 1994], репарации и регенерации [Grounds, 1998; Rüssel, 1992]. В то же время, не исключено, что при растяжении уменьшена интенсивность апоптотмческих процессов и механизмы, обеспечивающие поддержание ядерного пула и размеров ядерного домена при растяжении, действуют внутри самого мышечного волокна.

Наши результаты свидетельствуют о значительном снижении пролиферации клеток-сателлитов при вывешивании (рис.3), что было и ранее показано в работе [Darr et al, 1989].

Рис. 3.

Иммуногистохимическое мечение ядер пролиферирующих клеток (включение BrdU) в т.

«Контроль», б-«Вывешивание», в- «Вывешивание с

ч Я

Количество делящихся ядер (с включенным BrdU) после вывешивания мышей линии С57 black снизилось на 67% по сравнению с контрольной группой. Растяжение m.soleus на фоне вывешивания резко активизирует пролиферативные процессы, о чем свидетельствует пятикратное увеличение числа ядер с включенным BrDU по сравнению с группой без растяжения, причем интенсивность пролиферации почти вдвое превосходит таковую в контроле (рис.3). В настоящем исследовании мы обнаружили достоверное снижение количества клеток-миосателлитов, меченных М-кадгерином, в результате 14-суточного вывешивания (рис. 4).

Такое уменьшение было показано и ранее [Wang et al.,2006]. Однако нам впервые удалось обнаружить, что уменьшение клеточного пула миосателлитов при вывешивании происходит, главным образом, за счет клеток, не реагирующих с антителами против NCAM, т.е. в условиях разгрузки гибнут лишь молодые клетки-миосателлиты,

soleus мышей С57 black; а-расгяжением».

- .1 - : * ■ : . ; -fflß - >(-: ■■■

И !

• ... - • *

• , * в. '

находящиеся на этапе пролиферации. В пользу этого предположения свидетельствуют и результаты работы Ishido с соавторами [Ishido et al., 2006], где в период после функциональной перегрузки в m. plantaris происходит существенное увеличение количества сателлитных клеток, экспрессирующих M-cad, но не реагирующих с антителами к NCAM, т.е. идут активные пролиферативные процессы в мышечной ткани.

Рис. 4.

Клетки-миосателлиты в гп. эо1еи5 крыс при разгрузке и растяжении на фоне разгрузки

Количество клеток-миосателлитов на поперечный срез волокна m. soleus (окрашивание на Modherin)

Количество клеток-миосателлитов на поперечный срез волокна m. soleus {окрашивание на NCAM)

0,10 0.60 0,50 040 0,30 0,20 0.10 0,00

Коктропь

Достоверные отличия от групп: * -"Контроль", # -"Вывешивание"

Контроль Бывеш. Выв.+растяж.

Достоверные отличия от групп: *- "Контроль" ; # - "Вывешивание+растяжение".

У животных, подвергнутых растяжению ш. soleus на фоне разгрузки, мы не только не выявили какого-либо снижения числа миосателлитов, но обнаружили значительное повышение их количества, примерно в 2-2,5 раза по отношению к контрольной группе (рис.4) Повышение происходило за счет обеих клеточных популяций: как меченных NCAM. так и не меченных NCAM клеток. Эти данные хорошо согласуются с увеличением числа клеток, меченных BrDU, при растяжении m. soleus мышей на фоне вывешивания.

Увеличение пролиферации клеток-миосателлитов при растяжении мышцы было ранее показано различными авторами [Darr, Schultz, 1987; Winchester et al., 1991; Carson et al., 1996], однако, в наших исследованиях этот феномен был впервые продемонстрирован для m. soleus, растянутой в условиях гравитационной разгрузки. При обсуждении данного явления рассматриваются лишь два возможных механизма, ответственных за интенсификацию пролиферации клеток-миосателлитов в условиях растяжения мышцы. Это NO-зависимый механизм активации миосателлитов посредством повышенной экспрессии фактора роста гепатоцитов (HGF) [Tatsumi et al., 2006] и мсхано-завиеимое повышение экспрессии инсулин-подобного фактора роста (1GFI) и его сплайс-варианта -MGF [Hill, Goldspink, 2003; Machida, Booth, 2004]. В отличие от экспериментов с активно работающими пассивно растянутыми мышцами [Loughna et al., 1992; Yang et al., 19977], в нашей лаборатории [Turtikova et al., 2008] не удалось обнаружить повышенного уровня экспрессии 1GF-I после 14 дней растяжения на фоне гравитационной разгрузки, при этом у части животных были обнаружены следы некоторого повышения продукции мРНК MGF, паракринного сплайс-варианта IGF-) Мы предполагаем, что именно секреция MGF является стимулом для усиления пролиферации клеток-миосателлитов, но их слияния (поддержания миоядерного пула волокна) не происходит вследствие отсутствия изменения секреции IGF-1. Отсутствие увеличения экспрессии 1GF-1 при пассивном растяжении мышцы на фоне вывешивания животного может быть еще одним

свидетельством того, что клеточные механизмы, лежащие в основе ростовых процессов в растянутой мышце на фоне гравитационной разгрузки, отличаются от таковых, характерных для растянутой мышцы активного животного.

Таким образом, в настоящем исследовании у вывешенных животных наблюдали основные проявления гипогравитационной атрофии m. soleus: уменьшение массы мышцы, размеров мышечных волокон, снижение абсолютного содержания белка, сопровождавшиеся значительным снижением миоядерного числа и уменьшением пула миосателлитов. Вывешивание подавляет пролиферативную активность в камбаловидной мышце. Растяжение на фоне вывешивания полностью предотвращает атрофию m. soleus, изменения миоядерного пула и стимулирует увеличение количества клеток-миосателлитов.

2. Изучение механизмов профилактического действия пассивного растяжения т. soleus на фоне гравитационной разгрузки

2.1. Изучение вклада клеток-предшественников в поддержание морфологических характеристик m. soleus крыс при пассивном растяжении мышцы на фоне разгрузки

Для выяснения роли клеток-предшественников в ростовых процессах в m. soleus проводили растяжение на фоне разгрузки ш. soleus интактных крыс и крыс, предварительно локально облученных в области голени ионизирующей радиацией в дозе, приводящей к деструкции пролиферируюших миосателлитов, не вызывая видимых повреждений мышечных волокон [Adams G.R., 2002].

Перед началом эксперимента животные были рандомизированы и поделены на 6 групп. Каждая группа кроме группы «Облучение» состояла из 7 животных. В группе «Облучение» было 8 животных. Продолжительность эксперимента составила 14 суток. Животные группы «Контроль» (С) в течение эксперимента находились в клетках в виварии. Голени крыс группы «Облучение» (I) за 5 дней до начала эксперимента облучали локально дозой в 2500 рад в течение 15 мин. Все последующее время животные находились в виварии. Животные группы «Вывешивание» (HS) были вывешены в течение всего эксперимента. Голени крыс группы «Вывешивание + облучение» (IHS) облучали также за 5 дней до вывешивания. Животных группы «Растяжение» (HSS) вывешивали с иммобилизацией голеностопных суставов обеих задних конечностей под углом 35° при помощи гипсовой повязки в положении тыльного сгибания. Голени животных группы «Растяжение + облучение» (1HSS) облучали, затем животных вывешивали с иммобилизацией голеностопных суставов.

Наш эксперимент продемонстрировал, что облучение не препятствует эффекту хронического растяжения по поддержанию Г1ПС MB на фоне вывешивания В группе «Растяжение» количество миоядер на поперечный срез одного мышечного волокна (миоядерное число) поддерживалось на уровне контроля, не превышая значений контрольных животных. После облучения наблюдаюсь снижение миоядерного числа по сравнению с аналогичными нсоблученными группами. При этом количество миоядер в группе «Вывешивание + облучение + растяжение» снизилось в 2 раза по сравнению с аналогичной необлученной группой (табл. 1).

Таблица I.

Параметры,характеризующие изменение ядерно-плазменного соотношения в т. 5о1еиз крысы

Контроль Облуч. Вывешив. Обл..+выв. Выв.+раст. Обл.+вывеш. +раст

ППС MB, кв. мкм 2451±101 2530±114 1223±53* 1158±70 @ 2660±240 2682±191

Миоядер/ волокно 2,39±0,18 2,02±0,07 1,85±0,13* 1,31±0,07 и 2,03±0,11 1,07±0,16 $

ППС/миоядро 1053±76 1290±71 674±45* 887±50 № 1308±87 # 2737±355#$

ППС MB - площадь поперечного сечения мышечных волокон, ППС/ миоядро - ППС (кв. мкм), приходящаяся на одно миоядро. *, S - достоверные отличия от групп "Контроль", "Облучение", "Вывешивание", "Вывешивание.+растяжение" соответственно (Р < 0. 05).

Ранее была продемонстрирована необходимость миосателлитов для развития мышечной гипертрофии [Rosenblatt и Parry, 1992; Adams et а!., 2002]. Применительно к гравитационной разгрузке было показано, что облучение приводит к неполному восстановлению мышц после атрофии, вызванной вывешиванием [Mitchell, Pavlath, 2001]. В то же время в эксперименте Lowe и Ahvay по растяжению облученных мышц крыльев японских перепелов размножение миосателлитов ингибировалось, однако гипертрофический эффект растяжения снижался незначительно [Lowe, Alway, 1999], т.е. гипертрофия, вызванная растяжением, развивалась даже в отсутствие делящихся миосателлитов. Некоторые авторы отрицают необходимость инкорпорации ядер миосателлитов в развитии мышечной гипертрофии [Kadi et al., 2004]. Данные Kadi с соавт. свидетельствуют о том, что умеренные изменения размеров мышечных волокон могут происходить без добавления новых миоядер.

По-видимому, механизмы поддержания мышечной массы при растяжении отличны от таковых при развитии рабочей гипертрофии. Основываясь на наших результатах и литературных данных, можно предположить, что количество ядер не является существенным фактором также и для поддержания размера MB при растяжении разгруженной мышцы. При растяжении мышцы на фоне гравитационной разгрузки размеры ядерного домена достигают контрольных значении, а поддержание размеров MB при растяжении на фоне облучения, сопровождаемое возрастанием миоядерного домена, можно объяснить интенсификацией процессов белкового синтеза в MB.

Таким образом, нами показано, что растяжение m. soleus крыс на фоне гравитационной разгрузки не приводит к изменению в ней количества миоядер, т.е. несмотря на интенсивную пролиферацию, не происходит слияния миосателлитов с мышечными волокнами. Облучение дозой, подавляющей пролиферативные возможности клеток, уменьшает число сателлитов, но не снижает при этом проявления противоатрофического действия растяжения.

2.2. Выяснение роли белка дистрофина п реализации анаболического эффекта пассивного растяжения разгруженной постуральнон мышцы

В последние годы появились данные о важной сигнальной роли белка дистрофина в понижающей рефляции сигналов, залускающих протсолиз в мышечной ткани при системной кахексии [Glass, 2005; Acharyya et al., 2005]. У мышей mdx с нарушенным синтезом дистрофина не происходит синтез механо-зависимого фактора роста MGF [Goldspink et al., 1996]. Мы предположили, что дистрофии (или комплекс ассоциированных с ним белков) определенным образом сдерживает развитие атрофии также и при функциональной разгрузке.

Мы провели растяжение m. soleus мышей, у которых отсутствует дистрофии (мыши линии mdx). В течение всего эксперимента животные группы «Контроль C57black - СС» (п=7) и группы «Контроль mdx - МС» (п=6) находились в виварии в стандартных условиях кормления и содержания. Животные группы «Вывешивание C57black - CHS» (п=7) и группы «Вывешивание mdx - MHS» (п=6) находились в состоянии антиортостатаческого вывешивания. Животные групп «Вывешивание на фоне растяжения C57black - CHSt» (п=7) и «Вывешивание на фоне растяжения mdx - MHSt» (п=6) были вывешены с одновременным растяжением m. soleus Для обнаружения пролиферирующих клеток за день до завершения эксперимента животным был внутрибрюшинно введен BrdU (5'-бром,- 2'- дезоксиуридин) в дозе 100 мг на кг массы. Животных забивали методом цервикальной дислокации на 21-е сутки эксперимента.

После вывешивания масса мышцы достоверно уменьшалась на 43% у мышей С57 black и на 51 % у мышей mdx. Растяжение на фоне вывешивания приводило к восстановлению массы m.soleus. Достоверных отличий по массе мышцы у контрольных животных и у животных этой же линии после вывешивания с растяжением не наблюдалось (табл.2)

Таблица 2

Вес животных, вес ш. soleus, размеры MB и миоядерное число у мышей различных групп

Группа Масса животных по окончании эксперимента, г Масса вес m.soleus, мг Средняя Г1ПС MB, кв. мкм Число миоядер на поперечный срез MB

«Контроль» 26,0±1,9 5,6±0,2* 143 Ш32 1,15±0,12

«Контроль mdx» 30,3±1,5 8,1±0,4 * 1513±123 0,90±0,06

«Вывешивание» 22,5±0,5 3.2±0.5 * 586±37* 0,75±0,08*

«Вывешивание mdx» 26,8±0,9 4.0±0.3 # 630±64* 0,69±0,12

«Вывеш.+растяж.» 21,1±0,8 5.0±0.6 s 969±44* 1,11±0,14

«Вывеш.+растяж. mdx» 22,5±1,0 7.4±1.1 1270±198 0,92±0,05

*- достоверные отличия от группы СС, # - от группы МС, @ - от группы CHS, $ - от группы MHS, & - от группы CHSt ( Р < 0,05).

Степень редукции площади поперечного сечения волокон т яо1еи5 у мышей с нормальным и отсутствующим дистрофином при гравитационной разгрузке отличалась незначительно (табл. 2). Обращает на себя внимание тот факт, что степень снижения

миоядеркого числа и площади поперечного сечения, приходящейся на одно ядро, оказывается весьма сходной у животных обеих линий. Т.е. можно предположить, что отсутствие нормального дистрофина не оказывает значительного влияния ни на ядерную, ни на цитоплазматическую составляющую атрофического процесса. Таким образом, предположение о роли дистрофина в негативной регуляции атрофических сигнальных механизмов в скелетной мышце не находит своего подтверждения в отношении атрофии, развивающейся при гравитационной разгрузке. Такой вывод вполне согласуется с данными лаборатории S. Kandarian о принципиальных отличиях NF-kB-зависимых сигнальных процессов, приводящих к усилению экспрессии ферментов убиквитин-протеосомного цикла, при вывешивании и при системной кахексии [Hunter et al., 2002; Kandarian, Stevenson, 2006].

2.3. Эксперимент с хроническим введением рапамицина - ингибитора mTOR на фоне вывешивания с растяжением

Основываясь на данных литературы о том, что увеличение синтеза белка на рибосомах через систему mTOR является основным механизмом роста мышечной массы при гипертрофии [Bodine et al., 2001; Homberger et al., 2004; Spangenburg et al., 2006 и др.], мы предположили, что этот же механизм лежит в основе анаболического действия хронического пассивного растяжения на фоне разгрузки. Для выяснения роли этой системы в поддержании массы разгруженной мышцы при растяжении мы применили блокатор киназы mTOR при растяжении на фоне вывешивания. В эксперименте использовали 28 самцов крыс линии Wistar (по 7 животных в каждой из экспериментальных групп). Вывешивание или вывешивание с растяжением крыс проводилось в течение 14 дней. Животные группы «Контроль» (С) в течение всего эксперимента находились в условиях обычного содержания, группы «Вывешивание» (HS) - в течение 14 дней находились в состоянии антиортостатического вывешивания, группы «Вывешивание + растяжение» (HSS) в течение 14 дней находились в состоянии вывешивания с иммобилизацией голеностопных суставов (см. п. 2.1.). Животные группы «Вывешивание+растяжение+рапамицин» (HSSR) в течение 6 дней до начала вывешивания ежедневно получали рапамицин в виде внутрибрюшинных инъекций в дозе 5 мг/кг массы тела, а затем были вывешены с иммобилизацией голеностопных суставов, как в группе «Вывешивание + растяжение». В течение всего периода вывешивания животным ежедневно вводили рапамицин внутрибрюшинно в дозе 1,5 мг на килограмм массы тела. Крысам остальных групп делали внутрибрюшинные инъекции 5% диметилсульфоксида в физрастворе.

При применении блокатора системы mTOR рапамицина было показано, что абсолютное содержание белка в m. soleus не отличалось у крыс группы «Вывецшвание+растяжение+рапамицин», крыс группы «Вывешивапие+растяжение» и у животных контрольной группы, вес m. soleus в группе «Вывешивание+расгяжение+рапамицин» не отличался от контроля (рис. 5). ППС медленных волокон животных группы «Вывешивание +растяжение+рапамицин» оказалась достоверно ниже (на 20%), чем в аналогичной группе без рапамицина, в то время как ППС быстрых волокон достоверно не отличалась ни от одной из экспериментальных групп. При этом ППС волокон (как быстрых, так и медленных) у

животных вывешенных с растяжением мышцы с применением рапамицина достоверно не отличалась от значений интактного контроля.

Рис. 5

Площадь поперечного сечения мышечных волокон (мкм 2) и содержание белка в т. 5о1еи$ крыс при растяжении на фоне вывешивания с применением рапамицина

Площадь поперечного сечения мышечн волокон

Содержание белка в т. ю!ои5, мг

*, #, @,$-досговерные отличия от групп К, В, ВР, ВР+р соответственно

Таким образом, наши данные указывают на несостоятельность гипотезы о ключевой роли системы шТОК в поддержании массы т. 5о1еш при пассивном растяжении на фоне разгрузки. В то же время в работе Ао!а [Аокт е1 а!., 2006] была установлена существенная роль тТСЖ системы в реализации ростовых процессов в т. 5о1еих при растяжении. Отличие нашего эксперимента от работы Аок1 состоит в применении моделируемой гравитационной разгрузки (вывешивания) и более длительном сроке растяжения (14 дней против 10-ти в работе Ао1а). По-видимому, гравитационная разгрузка в данном случае является определяющим фактором, ответственным за изменение сигнальных механизмов, обеспечивающих рост мышцы. В связи с полученными в нашем эксперименте результатами интересны работы Р1искеу [Яискеу е1 а1., 2004], в которых у вывешенных животных (в отличие от контрольных) в присутствии ингибитора шТОЯ инсулин восстанавливает уровень синтеза белка до уровня животных, вывешенных без применения ингибитора. Это указывает на существование альтернативных путей, влияющих на синтез белка при вывешивании. Авторы делают вывод о том, что при вывешивании происходит уменьшение вклада рапамицин - зависимых механизмов в поддержание белкового синтеза. Поскольку в наших экспериментах профилактический антиатрофический эффект пассивного растяжения т. зо1е1к при вывешивании сохранялся при блокировании тТОИ. системы, мы склонны считать, что он в большей степени обусловлен рапамицин-независимыми альтернативными механизмами. Не следует исключать возможности, что каскад сигнальных реакций, происходящих вследствие активации системы АкГ-шТОК при растяжении на фоне разгрузки, может вообще не выполнять своей функции по активации синтеза белка вследствие высокого уровня протеолиза при растяжении на фоне разгрузки и деградации основной регуляторной субъединицы трансляционного фактора ЕЮ. [1лищЬпае1 а!., 1986].

2.4. Роль напряжения цитоскелетных структур в инициации анаболических процессов при растяжении на фоне разгрузки

После недели антиортостатического вывешивания деструкция цитоскелетных белков титина и небулина достигает предельных значений, а при пассивном хроническом растяжении мышцы снижение содержания цитоскелетных белков предотвращается

[Подлубная З.А., 2004]. Поскольку при деструкции титина инициируется протеолиз [Lange, 2005], мы предположили, что создание пассивного растяжения после 7-10 суток разгрузки (и соответствующей некомпенсированной деструкции цитоскелета) должно привести к меньшему анаболическому эффекту, чем при использовании растяжения инактивированной мышцы без' предшествующей функциональной разгрузки. В эксперименте использовали 35 самцов крыс линии \Vistar (по 7 животных в каждой из пяти экспериментальных групп). Животные группы «Контроль» (С) находились в обычных клетках в виварии в течение всего эксперимента. Животных группы «Вывешивание 14 дней» (ГО 14) вывешивали в течение 14 дней. Крысы группы «Вывешивание 7 дней» (Ш7) в течение 7 дней находились в виварии, а затем их вывешивали в течение 7 дней. Животные группы «Вывешивание 7 дней + растяжение 7 дней» (НВН8$) были вывешены в течение 7 дней, после этого обе их тазовые конечности были иммобилизированы при тыльном сгибании голеностопного сустава в течение 7 дней. Крысы группы «Растяжение 7 дней» (СГОв) находились в виварии в течение 7 дней, а затем были вывешены с растяжением и иммобилизацией обеих тазовых конечностей. На 15-й день эксперимента животных забивали внутрибрюшинной инъекцией нембутала.

Рис. 6

Площадь поперечного сечения мышечных волокон и содержание белка в ш. зо1еия крыс при вывешивании и растяжении после предшествующей функциональной разгрузки

Площадь поперечного сечения волокон т. 5о1еи5, мкм 2

-достоверные отличия от групп К, ВР7, В7+ВР7, В7 соответственно

Растяжение на фоне вывешивания уже в течение 7 дней способствовало росту мышцы и возвращало на контрольный уровень ППС мышечных волокон, атрофия которых была вызвана предшествующей функциональной разгрузкой (рис.6). В группах животных, где применялось растяжение ш. йо1еи8 с предшествующей разгрузкой или без нее, абсолютное содержание белка в мышце достоверно выше, чем у животных вывешенных групп и поддерживается на уровне контроля. Площадь поперечного сечения мышечных волокон у животных группы «Вывешивание 7 дней + растяжение 7 дней» также не отличается от показателей контрольной группы.

Аналогичных работ по растяжению т. 8о1еи8 после предшествующей функциональной разгрузки в литературе не отмечено, однако, описаны данные об эффективности перемежающейся кратковременной нагрузки в режиме ходьбы для предотвращения атрофии т. зо1еи5 при вывешивании [Р1его1Ц й а!.. 1990]. Перемежающаяся резистивная нагрузка, применяемая у крыс через день с определенным протоколом с четвертого дня разгрузки, также предотвращает снижение массы мышцы и поддерживает синтез белка на уровне, близком к контрольному рЧискеу е! а1., 2004]. ¡8

Таким образом, несмотря на предшествующую функциональную разгрузку и деструкцию (перестройку) цитоскелетных структур, растяжение оказывает анаболический эффект и способствует поддержанию синтеза белка в m. soleus при вывешивании.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При растяжении m. soleus на фоне разгрузки для поддержания массы мышцы, сохранения площади поперечного сечения мышечных волокон и содержания белка в ней не являются необходимыми инкорпорация ядер клеток-миосателлитов, наличие в мышечном волокне белка дистрофина или сохранение целостности цитоскелета волокна. Очевидно и то, что синтез белка в растянутой разгруженной постуральной мышце регулируется механизмами, независящими от активности протеинкиназы inTOR.

В результате проведенных исследований нам не удалось сформулировать четкой концепции, позволяющей объяснить механизмы предотвращения атрофии постуральной мышцы при пассивном растяжении на фоне гравитационной разгрузки. Однако, понятно, что механизмы поддержания массы разгруженной m. soleus при пассивном растяжении отличны от механизмов, обеспечивающих рост мышцы при рабочей гипертрофии.

Полученные данные позволяют предположить направления будущих исследований. По-видимому, следует рассмотреть функцию ERK-MAP-киназного каскада в синтезе белка при растяжении на фоне разгрузки. При этом среди внешних регуляторов синтеза белка при данном воздействии можно предположить участие иных сплайс-вариантов фактора роста IGF-1, в отличие от ранее известных, и измененного уровня (или, напротив, отсутствие изменений) 1GF-1 в крови. При этом низкий уровень IGF-1 может вызывать снижение фосфорилирования Akt, перемещение в ядро фактора транскрипции атрогенов Foxo и стимулировать распад белка. Следует иметь в виду, что при растяжении на фоне разгрузки в m. soleus, возможно, происходит активация систем синтеза белка, не связанная с открытием механочувствительных каналов, которые, вероятно, являются сенсорами удельной силы и выполняют свою функцию при гипертрофии, а не при поддержании нормальных размеров мышечных волокон. Все вышеизложенное заставляет рассматривать другие системы регуляции массы m. soleus при растяжении на фоне гравитационной разгрузки.

ВЫВОДЫ

1. При моделируемой гравитационной разгрузке происходит уменьшение количества миоядер и клеток-миосателлитов в m. soleus крыс;

2. Пассивное растяжение на фоне разгрузки резко увеличивает пролиферативные процессы и число клеток - миосателлитов, экспрсссирующих NCAM и М-кадгсрин в камбаловидной мышце;

3. Растяжение на фоне вывешивания позволяет предотвратить снижение размеров волокон, содержания белка и числа миоядер в m. soleus крыс, происходящее при гравитационной разгрузке;

4. Поддержание массы m. soleus и площади поперечного сечения мышечных волокон на уровне контроля при растяжении на фоне разгрузки происходит и при дефиците делящихся клеток-миосателлитов, обусловленном облучением,

5. При пассивном растяжении на фоне вывешивания в ш. soleus мышей линии mdx, дефектных по гену дистрофина, наблюдается поддержание массы и размеров волокон на уровне животных с нормальной двигательной активностью. Гипотеза о триггерной роли дистрофииа в ростовых процессах при пассивном растяжении на фоне разгрузки не нашла своего подтверждения;

6. Пассивное растяжение на фоне блокирования протеинкиназы mTOR предотвращает атрофию m.soleus крьгс при вывешивании, что указывает на ведущую роль в этом процессе иных механизмов, регулирующих синтез белка;

7. Профилактический эффект пассивного растяжения ш. soleus крыс сохраняется после 7 суток разгрузки (и соответствующей некомпенсированной деструкции цитоскелета).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1) Effects of gravitational unloading in soleus fibers of distrofin-deficient mice 35й1 Eur. Muscle Conf. Heidelberg. Abstract. //J Muscle Res Cell Motil. -2006. - V.27. - P.510 (coauthors E. Altaeva, I. Chistyakov, O. Turtikova, A. Malashenko, B. Shenkman)

2) Dystrophin in unloaded and strained slow muscle. Does it affect fiber atrophy and membrane permeability? Biochemistry of Exercise. -13th International Conference. Abstract- Seoul, South Korea. - 2006. - P.38. (coautors Shenkman B.S., Gasnikova N.M., Tarakina M.V., Altaeva E.G., Litvinova K.S.)

3) What signal mechanisms are involved in maintaining stretched muscle mass during gravitational unloading? Abstract of Rusian-British young scientists workshop. Yekaterinburg. - 2007. - P. 19

4) Предотвращение атрофии волокон разгруженной камбаловидной мышцы при растяжении не зависит от вклада клеток-предшественников. // Тезисы VI Конференции молодых ученых, специалистов и студентов, посвященной дню космонавтики. - Москва. - 2007. - С.59 (соавт. Таракина М.В.)

5) Cellular mechanisms involved in the soleus fiber alterations during gravitational unloading 36ül Eur. Muscle Conf. Stockholm. Abstract // J Muscle Res Cell Motil.-2007 - V. 28. — P. 472. (coauthors B. Shenkman, E. Altaeva, E. Kachaeva, M. Tarakina, E.Nikolsky, T. Nemirovskaya)

6) Muscle progenitor cells proliferation didn't sufficiently contribute to maintaining stretched soleus muscle mass during gravitational unloading.// Acta astronautica Special Issue: 16th IAA Humans in Space- V.63 (7-10). - 2008. - P. 706-713. (coauth. M.V. Tarakina, T. L. Nemirovskaya, A.A. Kokontcev, B.S. Shenkman)

7) Muscle progenitor cell proliferation during passive stretch of unweighted soleus in dystrophin deficient mice. 28й Annual International Gravitational Physiology Meeting. Abstract. San Antonio, TX.-2007. - P. 166

8) Muscle progenitor cell proliferation during passive stretch of unweighted soleus in dystrophin deficient mice.//Gournal of gravitational physiology-2007 - V.14(l). - P.95-96. (coauth. E.G. Altaeva, M. V. Tarakina, A. M. Malashenko, T. L. Nemirovskayal, B. S. Shenkman)

9) Исследование механизмов, ответственных за подержание массы растянутой камбаловидной мышцы крыс на фоне разгрузки. // Тезисы VI Конференции

молодых ученых, специалистов и студентов, посвященной дню космонавтики. -Москва - 2008. - С. 66. (соавт. Алтаева Э.Г.)

10) Роль клеток-предшественников в поддержании морфологических характеристик т. soleus крыс при пассивном растяжении мышцы на фоне гравитационной разгрузки. // Цитология. - 2008. - Т.50 (2). - С. 140-146. (соавт. Таракина М.В., Немировская T.J1., Коконцев А.А., Шенкман Б.С.)

11) Клеточные эффекты функциональной разгрузки и пассивного напряжения m. soleus мышей, дефектных по дистрофину. // Цитология. 2008. - Т.50 (2). -С. 132-139. (соавт. Алтаева Э.Г., Таракина М.В., Малашенко A.M., Немировская T.J1., Шенкман Б.С.)

12) Possible mechanisms involved in maintaining muscle mass in stretched rat soleus during gravitational unloading. "Biological Motility: Achievements and Perspectives".Abstract. Pushchino, Russia. - 2008. - P. 119 (coauthors T.A. Leinsoo, E.G. Altaeva, B. S. Shenkman)

13)Satellite cell proliferation and expression of IGF-I in rodent soleus muscle during hindlimb unloading and stretch. 29th Annual International Gravitational Physiology Meeting. Life in space for life on Earth. Abstract. Angers, France. - 2008. - P. 139. (coauthors Leinsoo Т., Shenkman B.)

Исследование поддержано грантами РФФИ №№ 07-04-00763,08-04-01557 и Программой Отделения Биологических Наук РАН.

Подписано в печать:

18.12.2008

Заказ № 1400 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Туртикова, Ольга Владимировна

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Основные механизмы, контролирующие мышечную массу.

1.2.Действие на мышцу пассивного растяжения.

1.2.1. Влияние растяжения на рост мышцы.

1.2.2. Ростовые процессы в мышце при разгрузке и растяжении. Поддерживающая функция растяжения.

1.3. Возможные механизмы, опосредующие действие растяжения на мышцу.

1.3.1. Клетки-миосателлиты.

1.3.2. Участие белка дистрофина в процессах механотрансдукции.

1.3.3. Система тТОЛ и ростовые процессы в мышце.

1.3.4. Роль цитоскелетных белков в регуляции массы мышцы.

Глава 2. Организация и методы исследования.

2.1. Использованные в работе экспериментальные методы и подходы.

2.2. Эксперименты с животными и обработка биологического материала.

2.3. Методики обработки биоматериала и анализа данных.

Глава 3. Результаты исследования.

3.1. Выяснение роли белка дистрофина в реализации анаболического эффекта пассивного растяжения разгруженной постуральной мышцы.44,

3.2. Изучение вклада клеток-предшественников в поддержание морфологических характеристик т. Бо^иэ крыс при пассивном растяжении мышцы на фоне гравитационной разгрузки.

3.3. Эксперимент с предшествующей гравитационной разгрузкой и пассивным растяжением на фоне вывешивания.

3.4. Эксперимент с хроническим введением рапамицина - ингибитора тТОК на фоне вывешивания с растяжением.

Глава 4. Обсуждение результатов.

4.1. Ростовые процессы в постуральной мышце при гравитационной разгрузке и растяжении на фоне гравитационной разгрузки.

4.2. Предполагаемые механизмы профилактического действия пассивного растяжения ш. зоЬив на фоне разгрузки.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Ростовые процессы в постуральной мышце в условиях гравитационной разгрузки и мышечного напряжения на ее фоне"

Актуальность проблемы

Скелетная мышца — пластичный орган, что позволяет ей адаптироваться к изменению условий функционирования, воздействующих как на мышцу, так и на организм в целом. Хроническое снижение функциональной нагрузки на постуральные мышцы и, прежде всего, т. БокиБ при длительном изменении действия гравитационных сил (переход в горизонтальное положение, устранение опоры на все или только задние конечности, пребывание в условиях невесомости), которое принято называть гравитационной разгрузкой, приводит к глубокой перестройке всей структурно-функциональной организации мышечной ткани. Среди наиболее важных проявлений гипогравитационной перестройки мышц — снижение сократительных возможностей (силы и работоспособности), снижение жесткости мышцы и ее волокон, значительное уменьшение объема ядерного, миофибриллярного аппарата и размеров волокна (атрофия), разрастание соединительнотканных и экстрацеллюлярных структур, изменение миозинового фенотипа волокон в сторону увеличения экспрессии быстрых изоформ тяжелых цепей миозина. Данные недавних исследований позволяют считать, что в основе гравитационно-зависимой перестройки волокон т. 8о1еш лежит стабильное направленное изменение экспрессии большого числа генов, формирование нового целостного т.н. «атрофического» паттерна экспрессии [100]. Теоретически масса скелетной мышцы при разгрузке или нагрузке может меняться за счет изменения количества миоядер, скорости процессов транскрипции, трансляции и интенсивности протеолиза [55].

Хроническое пассивное растяжение мышцы — это длительное искусственное повышение механического напряжения структур мышечных волокон. Оно позволяет предотвратить большинство атрофических проявлений в постуральных мышцах млекопитающих, развивающихся при пребывании в условиях гравитационной разгрузки (уменьшение размеров мышечных волокон, снижение числа миоядер, содержания белка в мышечной ткани, изменение миозинового фенотипа) [66, 110, 131]. Пассивное растяжение т. зокиэ значительно увеличивает скорость синтеза мышечных белков [66, 113]. Данные наших исследований свидетельствуют о том, что этот эффект растяжения зависит преимущественно от механизмов, локализованных в самой мышце (а не связан с работой проприоцепторов растяжения) [131]. Однако клеточные механизмы профилактических эффектов растяжения на фоне функциональной разгрузки остаются в значительной степени неясными.

Поскольку механизмы гипертрофического действия пассивного растяжения интактной мышцы, как правило, идентичны механизмам, обеспечивающим гипертрофический эффект при резистивной физической нагрузке, мы предположили, что эти известные механизмы рабочей гипертрофии обеспечивают также и поддержание массы постуральной мышцы при ее пассивном растяжении на фоне гравитационной разгрузки.

При растяжении мышцы происходит экспрессия ростового фактора МОР (сплайс-варианта инсулиноподобного фактора роста ЮР-1) [120], которая стимулирует пролиферацию резидентных стволовых клеток (клеток-миосателлитов) в мышечной ткани [9]. Активация покоящихся миосателлитов, их введение в пролиферативный цикл с последующим слиянием с материнским волокном и увеличением, таким образом, его ядерного пула могла бы играть важную роль в развитии ростовых процессов, однако, нет работ, однозначно доказывающих необходимость включения ядер миосателлитов для поддержания размеров волокон разгруженной мышцы при растяжении.

Недавние работы свидетельствуют о возможной сигнальной роли белка дистрофина в предотвращении активации протеолиза в мышечной ткани при системной кахексии [5,64]. У мышей тс1х с нарушенным синтезом дистрофина не происходит синтез механо-зависимого фактора роста МвР [54]. Это позволяет предположить, что дистрофии (или комплекс ассоциированных с ним белков) является сигнальным звеном, необходимым для реализации анаболического эффекта пассивного растяжения мышцы.

Известно, что рост мышцы может инициироваться действием ГСР-1, а также непосредственным механическим раздражением за счет изменения структуры цитоскелетных белков. Цитоскелет выполняет важнейшие сигнальные функции, и его изменения при функциональной разгрузке ранее были показаны неоднократно

106, 99 и др.]. Уже в течение первой недели разгрузки при использовании общепринятой модели антиортостатического вывешивания достигает предельных значений деструкция титина и небулина [2]. В то же время, исследований по изучению эффективности пассивного растяжения т. зо1еиз после предшествующей деструкции цитоскелета ранее не проводилось.

Рост мышцы при гипертрофии неизменно сопряжен с активацией процессов синтеза белка на рибосомах [31,142]. Существенная роль системы фосфорилирования рибосомальных киназ (Ак1/т-Т(Ж) была выявлена и при растяжении интактной т. эокш [21]. При этом известно, что при гравитационной разгрузке функция этой системы подавляется [31]. Вклад системы АШт-ТСЖ в поддержание синтеза белка в постуральной мышце при растяжении на фоне разгрузки в настоящее время не изучен.

Цель работы состояла в анализе феноменологии и механизмов изменения основных характеристик ростовых процессов в постуральной мышце млекопитающих в условиях моделируемой гравитационной разгрузки, а также разгрузки сочетанной с хроническим растяжением мышцы.

Задачи работы: охарактеризовать основные параметры ростовых процессов в постуральной мышце млекопитающих (размеры волокон, концентрацию белка, состояние ядерного пула и количество клеток-миосателлитов) в условиях моделируемой гравитационной разгрузки и растяжении и на фоне гравитационной разгрузки; проверить гипотезу о триггерной роли белка дистрофина в ростовых процессах при растяжении на фоне разгрузки; оценить роль клеток-миосателлитов в реализации профилактического действия пассивного растяжения т. эокиБ на фоне разгрузки; проверить гипотезу об участии системы тТСЖ (фосфорилирования рибосомальных киназ) в реализации анаболического поддерживающего эффекта пассивного растяжения разгруженной постуральной мышцы; исследовать действие пассивного растяжения на т. Бо^иэ крыс после 7 суток моделируемой гравитационной разгрузки

Научная новизна работы: впервые показано, что пассивное растяжение на фоне вывешивания позволяет предотвратить снижение массы и размеров волокон т. эокиБ мышей тс!х, дефектных по гену дистрофина; впервые показано, что пассивное растяжение на фоне вывешивания приводит к резкому усилению процессов пролиферации в ш. зоЬиэ и увеличивает количество клеток-миосателлитов, экспрессирующих М-кадгерин и ИСАМ; впервые показано, что поддержание площади поперечного сечения мышечных волокон и содержания белка в т. 8о1еиБ при растяжении на фоне разгрузки происходит и при дефиците делящихся клеток-миосателлитов; впервые установлено, что после 7 суток разгрузки (и соответствующей некомпенсированной деструкции цитоскелета) профилактический эффект пассивного растяжения т. 5о1еш сохраняется; впервые показано, что профилактический антиатрофический эффект пассивного растяжения т. 5о1еиБ при вывешивании сохраняется при блокировании протеинкиназы тТСЖ.

Научная и практическая значимость

Полученные результаты расширяют представление о течении ростовых процессов в постуральной мышце млекопитающих в условиях гравитационной разгрузки и разгрузки в сочетании с пассивным растяжением (моделью эксцентрической нагрузки), а также механизмах, лежащих в основе анаболического эффекта растяжения. Исследование ростовых процессов в постуральной мышце имеет большое практическое значение для оценки эффективности мероприятий, направленных на профилактику атрофии мышц, в том числе на предотвращение негативного влияния на них невесомости, а также создает предпосылки для создания новых модификаций средств физической профилактики.

Положения, выносимые на защиту.

1. Все основные компоненты ростовых процессов в постуральной мышце: миоядерный пул, миосателлитные клетки, синтез белка демонстрируют значительную редукцию в условиях моделируемой гравитационной разгрузки.

2. Применение пассивного растяжения на фоне гравитационной разгрузки как способа навязать мышце хроническое механическое напряжение приводит к поддержанию или увеличению всех основных компонентов ростовых процессов. Однако вклад каждого из этих компонентов в поддержание мышечной массы в этих условиях неодинаков. Искусственная редукция ядерного пула или снижение числа сателлитных клеток могут быть компенсированы при растяжении другими процессами, и не оказывать влияния на поддержание мышечной массы.

3. Интенсификация синтеза белка для поддержания белковой массы мышцы при пассивном растяжении в условиях гравитационной разгрузки осуществляется на основе сигнальных путей, отличающихся от известных путей, регулирующих рабочую гипертрофию мышцы.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Туртикова, Ольга Владимировна

ВЫВОДЫ

1. При моделируемой гравитационной разгрузке происходит уменьшение количества миоядер и клеток-миосателлитов в т. Бо1еи8 крыс;

2. Пассивное растяжение на фоне разгрузки резко увеличивает пролиферативные процессы и число клеток - миосателлитов, экспрессирующих ИСАМ и М-кадгерин в камбаловидной мышце;

3. Растяжение на фоне вывешивания позволяет предотвратить снижение размеров волокон, содержания белка и числа миоядер в т. зо1еиэ крыс, происходящее при гравитационной разгрузке;

4. Поддержание массы мышцы, площади поперечного сечения мышечных волокон ш. зо1еш на уровне контроля при растяжении на фоне разгрузки происходит и после облучения при дефиците делящихся клеток-миосателлитов;

5. При пассивном растяжении на фоне вывешивания в т. Бокив мышей линии тс!х, дефектных по гену дистрофина, наблюдается поддержание массы и размеров волокон на уровне животных с нормальной двигательной активностью. Гипотеза о триггерной роли дистрофина в ростовых процессах при пассивном растяжении на фоне разгрузки не находит своего подтверждения;

6. Предотвращение атрофии разгруженной т. зо1еиз крыс при пассивном растяжении сохраняется после 7 суток предшествующей функциональной инактивации (и соответствующей некомпенсированной деструкции цитоскелета);

7. Пассивное растяжение на фоне блокирования протеинкиназы т-ТОЯ предотвращает атрофию т.Бо1еиз крыс при вывешивании, что указывает на ведущую роль в этом процессе иных механизмов, регулирующих синтез белка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При растяжении m. soleus на фоне разгрузки для поддержания массы мышцы, площади поперечного сечения мышечных волокон и содержания белка в ней не являются необходимыми инкорпорация ядер клеток-миосателлитов, наличие в мышечном волокне белка дистрофина или сохранение целостности титанового компонента цитоскелета волокна. Очевидно и то, что синтез белка в растянутой разгруженной постуральной мышце регулируется механизмами, не зависящими от активности протеинкиназы mTOR.

В результате проведенных исследований нам не удалось сформулировать четкой концепции, позволяющей объяснить механизмы предотвращения атрофии постуральной мышцы при пассивном растяжении на фоне гравитационной разгрузки. Однако, понятно, что механизмы поддержания массы разгруженной т. soleus при пассивном растяжении отличны от механизмов, обеспечивающих рост мышцы при рабочей гипертрофии.

Полученные данные позволяют продолжить исследования в следующих направлениях. Следует рассмотреть функцию ERK-MAP-киназного каскада в синтезе белка при растяжении на фоне разгрузки. При этом среди внешних регуляторов синтеза белка при данном воздействии можно предположить наличие иных сплайс-вариантов фактора роста IGF-1, в отличие от ранее известных, и измененного уровня (или, напротив, отсутстствие изменений) IGF-1 в крови. При этом низкий уровень IGF-1 может вызывать снижение фосфорилирования Akt, перемещение в ядро фактора транскрипции атрогенов Foxo и стимулировать распад белка. Следует иметь в виду, что при растяжении на фоне разгрузки в т. soleus, возможно, происходит активация систем синтеза белка, не связанная с открытием механочувствительных каналов, которые, вероятно, являются сенсорами удельной силы и выполняют свою функцию при гипертрофии, а не поддержании нормальных размеров мышечных волокон. Все вышеизложенное заставляет рассматривать другие системы регуляции массы m. soleus при растяжении на фоне гравитационной разгрузки.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Туртикова, Ольга Владимировна, Москва

1. Туртикова О.В., Алтаева Э.Г., Таракина М.В., Малашенко A.M., Немировская Т.Л., Шенкман Б.С. Клеточные эффекты функциональной разгрузки и пассивного напряжения m. soleus мышей, дефектных по дистрофину. // Цитология. 2008. Т.50 (2). -С.132-139.

2. Acharyya S., Butchbach М.Е., Sahenk Z. et al. Dystrophin glycoprotein complex dysfunction: a regulatory link between muscular dystrophy and cancer cachexia. // Cancer Cell. 2005. - V.8. P. 421-432.

3. Adams G.R., Caiozzo V.J., Baldwin K.M. Skeletal muscle unweighting: spaceflight and ground-based models. // J Appl Physiol. 2003. - V. 95(6). -P.2185-2201.

4. Adams G.R., Caiozzo V.J., Haddad F., Baldwin K.M. Cellular and molecular responses to increased skeletal muscle loading after irradiation. // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2002. -V. 283. - P. 1182 - 1195.

5. Adams G.R., Haddad F. The relationships among IGF-1, DNA content, and protein accumulation during skeletal muscle hypertrophy. // J Appl Physiol. -1996. -V. 81(6). P. 2509-2516.

6. Adams G.R., Haddad F., Baldwin K.M. Time course of changes in markers of myogenesis in overloaded rat skeletal muscles. // J Appl Physiol. 1999. - V. 87(5).-P. 1705-1712.

7. Adams G.R., McCue S.A. Localized infusion of IGF-I results in skeletal muscle hypertrophy in rats. // J Appl Physiol. -1998.- V. 84(5). P. 1716-1722.

8. Adams G.R., McCue S.A., Bodell P.W., Zeng M., Baldwin K.M. Effects of spaceflight and thyroid deficiency on hindlimb development. I. Muscle mass and IGF-I expression. // J Appl Physiol.- 2000.- V.88(3). P.894-903.

9. Allen D.L., Monke S.R., Talmadge R.J., Roy R.R., Edgerton V.R. Plasticity of myonuclear number in hypertrophied and atrophied mammalian skeletal muscle fibers. J Appl Physiol.// 1995- V.78(5). P. 1969-1976.

10. Allen D.G., Whitehead N.P., Yeung E.W. Mechanisms of stretch-induced muscle damage in normal and dystrophic muscle: role of ionic changes. // J Physiol. — 2005. V.567(3). -P. 723-735.

11. Allen D.L., Roy R.R., Edgerton V.R. Myonuclear domains in muscle adaptation and disease. // Muscle Nerve. 1999. - V. 22(10). -P. 1350-1360.

12. Allen D.L., Linderman J.K., Roy R.R., Bigbee A.J., Grindeland R.E., Mukku V., Edgerton V.R. Apoptosis: a mechanism contributing to remodeling of skeletal muscle in response to hindlimb unweighting. // Am J Physiol. 1997. - V.273. — P.579-587.

13. Allen R.E., Boxhorn L.K. Regulation of skeletal muscle satellite cell proliferation and differentiation by transforming growth factor-beta, insulin-like growth factor I, and fibroblast growth factor. // J Cell Physiol. 1989. - V138(2). -P.311-315.

14. Anderson J.E. A Role for Nitric Oxide in Muscle Repair: Nitric Oxide-mediated Activation of Muscle Satellite Cells. // Mol Biol Cell.- 2000. V. 11(5). -P.1859-1874.

15. Anthony J.C., Anthony T.G., Kimball S.R., Jefferson L.S. Signaling pathways involved in translational control of protein synthesis in skeletal muscle by leucine. // J Nutr. 2001. - V. 131(3). -P.856-860.

16. Aoki M.S., Miyabara E.H., Soares A.G., Saito E.T., Moriscot A.S. mTOR pathway inhibition attenuates skeletal muscle growth induced by stretching. // Cell Tissue Res. 2006. - V. 324(1). - P. 149-156.

17. Armstrong R.B., Warren G.L., Warren J.A. Mechanisms of exercise-induced muscle fibre injury. // Sports Med. -1991. V.12(3). -P. 184-207.

18. Asakura A., Seale P., Girgis-Gabardo A., Rudnicki M.A. Myogenic specification of side population cells in skeletal muscle. // J Cell Biol. — 2002. V. 159(1). -P.123-134.

19. Baar K. and Esser K. Phosphorylation of p70S6k correlates with increased skeletal muscle mass following resistance exercise. // Am J Physiol Cell Physiol. — 1999. — V. 276.-P. 120-127.

20. Barton-Davis E.R., Shoturma D.I., Musaro A., Rosenthal N., Sweeney H.L. Viral mediated expression of insulin-like growth factor I blocks the aging-related loss of skeletal muscle function. // Proc Natl Acad Sci 1998. - V. 95 (26). - P. 15603 -15607.

21. Barton-Davis E.R., Shoturma D.I., Sweeney H.L. Contribution of satellite cells to IGF-I induced hypertrophy of skeletal muscle. // Acta Physiol Scand. — 1999. -V.167(4). — P.301-305.

22. Barton E.R. Impact of sarcoglycan complex on mechanical signal transduction in murine skeletal muscle. // Am J Physiol Cell Physiol. 2006. - V. 290(2). -P.411-419.

23. Blake D.J., Weir A., Newey S.E., Davies K.E. Function and genetics of dystrophin and dystrophin-related proteins in muscle. // Physiol Rev. — 2002. — V. 82(2).-P.291-329.

24. Blaauw B., Mammucari C., Toniolo L., Agatea L., Abraham R., Sandri M., Reggiani C., Schiaffino S. Akt activation prevents the force drop induced by eccentric contractions in dystrophin-deficient skeletal muscle. // Hum Mol Genet. 2008. - Epub.

25. Bodine S.C., Latres E., Baumhueter S. et al. Identification of ubiquitin ligases required for skeletal muscle atrophy. // Science. 2001. - V. 294(5547). -P.1704-1708.

26. Bolster D.R., Kimball S.R., Jefferson L.S. Translational control mechanisms modulate skeletal muscle gene expression during hypertrophy. // Exerc Sport Sci Rev. 2008. 2003 V. 31(3). -P.l 11-116.

27. Brenman J.E., Chao D.S., Xia H., Aldape K., Bredt D.S. Nitric oxide synthase complexed with dystrophin and absent from skeletal muscle sarcolemma in Duchenne muscular dystrophy. // Cell. -1995. V. 82(5). - 743-752.

28. Bruusgaard J.C., Gundersen K. In vivo time-lapse microscopy reveals no loss of murine myonuclei during weeks of muscle atrophy. // J Clin Invest. — 2008. — V. 118(4).-P. 1450-1457.

29. Capkovic K.L., Stevenson S., Johnson M.C., Thelen J.J., Cornelison D.D. Neural cell adhesion molecule (NCAM) marks adult myogenic cells committed to differentiation. //Exp Cell Res. 2008. - V. 314(7). - P. 1553-1565.

30. Carson J.A., Alway S.E. Stretch overload-induced satellite cell activation in slow tonic muscle from adult and aged Japanese quail. // Am J Physiol. — 1996. — V. 270(2 Pt 1).-P. 578-584.

31. Carson J.A., Wei L. Integrin signaling's potential for mediating gene expression in hypertrophying skeletal muscle. // J Appl Physiol. 2000. - V. 88(1). - P.337-343.

32. Chakravarthy M.V., Davis B.S., Booth F.W. IGF-I restores satellite cell proliferative potential in immobilized old skeletal muscle. // J Appl Physiol. — 2000. V. 89(4). -P. 1365-1379.

33. Cheek D.B. The control of cell mass and replication. The DNA unit — a personal 20 year study. // Early Hum. Dev. 1985. -V.12. - P. 211 - 239.

34. Chockalingam P.S., Cholera R., Oak S.A., Zheng Y., Jarrett H.W., Thomason D.B. Dystrophin-glycoprotein complex and Ras and Rho GTPase signaling arealtered in muscle atrophy. // Am J Physiol Cell Physiol. 2002. - V. 283(2). -P.500-511.

35. Cornelison DD, Wold BJ. Single-cell analysis of regulatory gene expression in quiescent and activated mouse skeletal muscle satellite cells.- Dev Biol., 1997, v. 191(2), p.270-283.

36. Cox V.M., Williams P.E., Wright H., James R.S., Gillott K.L., Young I.S., Goldspink D.F. Growth induced by incremental static stretch in adult rabbit latissimus dorsi muscle. // Exp Physiol. 2000. - V. 85(2). -P. 193-202.

37. Crosbie R.H., Dovico S.A., Flanagan J.D., Chamberlain J.S., Ownby C.L., Campbell K.P. Characterization of aquaporin-4 in muscle and muscular dystrophy. // FASEB J. 2002. -V.16. - P.943-949.

38. Darr K.C., Schultz E. Exercise-induced satellite cell activation in growing and mature skeletal muscle. // J Appl Physiol. 1987-V. 63(5). - P.1816-1821.

39. Darr K.C. and Schultz E. Hindlimb suspension suppresses muscle growth and satellite cell proliferation.// J Appl Physiol. 1989.- V. 67 (5). - P. 1827-1834. '

40. Dupont-Versteegden E.E., Fluckey J.D., Knox M., Gaddy D., Peterson C.A. Effect of flywheel-based resistance exercise on processes contributing to muscle atrophy during unloading in adult rats. // J Appl Physiol. — 2006. — V. 101(1). -P. 202-212.

41. Dupont-Versteegden E.E., Murphy R.J., Houle J.D., Gurley C.M., Peterson C.A. Activated satellite cells fail to restore myonuclear number in spinal cord transected and exercised rats. // Am J Physiol. 1999. - V.277. - P. 89-97.

42. Falempin M., Mounier Y. Muscle atrophy associated with microgravity in rat: basic data for countermeasures. // Acta Astronaut. 1998. - V. 42(1-8). - P. 489502.

43. Faulkner J.A., Brooks S.V., Opiteck J.A. Injury to skeletal muscle fibers during contractions: conditions of occurrence and prevention. // Phys Ther. 1993. — V. 73(12). -P.911-921.

44. Favier F.B., Benoit H., Freyssenet D. Cellular and molecular events controlling skeletal muscle mass in response to altered use. // Pflugers Arch. 2008. — V. 456(3), P.587-600.

45. Ferrando A.A., Tipton K.D., Bamman M.M., Wolfe R.R. Resistance exercise maintains skeletal muscle protein synthesis during bed rest.// J Appl Physiol. -1997. 82(3). —P.807-810.

46. Ferrari G., Cusella-De Angelis G., Coletta M., Paolucci E., Stornaiuolo A., Cossu G., Mavilio F. Muscle regeneration by bone marrow-derived myogenic progenitors.// Science. 1998. - V. 6. - P.1528-1530.

47. Ferreira R., Neuparth M.J., Vitorino R., Appell H.J., Amado F., Duarte J.A. Evidences of apoptosis during the early phases of soleus muscle atrophy in hindlimb suspended mice. // Physiol Res. 2008. - 57(4). - P. 601-611.

48. Florini J.R., Ewton D.Z., Coolican S.A. Growth hormone and the insulin-like growth factor system in myogenesis. // Endocr Rev. — 1996. — V.17(5). — P.481-517.

49. Fluckey J.D., Knox M., Smith L., Dupont-Versteegden E.E. Insulin-facilitated increase of muscle protein synthesis after resistance exercise involves a MAP kinase pathway. // Am J Physiol Endocrinol Metab. 2006. - V.290(6). -P. 12051211.

50. Foumier M., Roy R.R., Perham H., Simard C.P., Edgerton V.R. Is limb immobilization a model of muscle disuse? // Exp Neurol. 1983. — V. 80(1). -P. 147-56.

51. Glass D.J. A signaling role for dystrophin: inhibiting skeletal muscle atrophy pathways.//Cancer Cell. 2005. -V. 8(5). -P.351-352.

52. Goldspink D.F. The influence of immobilization and stretch on protein turnover of rat skeletal muscle. // J. Physiol. 1977. - V. 264. -P.267-282.

53. Goldspink D.F., Morton A. J., Loughna P., Goldspink G. The effect of hypokinesia and hypodynamia on protein turnover and the growth of four skeletal muscles of the rat.// Pflugers Arch. 1986. - V.407(3). -P.333-340.

54. Goldspink G. Changes in muscle mass and phenotype and the expression of autocrine and systemic growth factors by muscle in response to stretch and overload. // J Anat. 1999. - V.194 (3). - P.323-334.

55. Goldspink G. Increase in length of skeletal muscle during normal growth. // Nature. 1964. -V. 204. -P. 1095-1096.

56. Goldspink G., Booth F. General remarks — mechanical signal and gene expression in muscle.//Am. J of Physiology. 1992. -V. 262. - P. 327-328.

57. Goldspink G., Scutt A., Loughna P.T., Wells D.J., Jaenickc T., Gerlach G.F. Gene expression in skeletal muscle in response to stretch and force generation. // Am J Physiol. 1992. - V. 262(3). - P.356-363.

58. Goldspink G., Yang S.Y., Skarli M., Vrbova G. Local growth regulation is associated with an isoform of IGF-1 that is expressed in normal muscle but not in dystrophic muscle when subjected to stretch. // Journal of Physiology. 1996. -V.10. -P.496.

59. Gordon S.E., Fluck M. and Booth F. W. Selected Contribution: Skeletal muscle focal adhesion kinase, paxillin, and serum response factor are loading dependent. // J Appl Physiol. 2001.- V. 90. -P. 1174-1183.

60. Goto K., Honda M., Kobayashi T., Uehara K., Kojima A., Akema T., Sugiura T., Yamada S., Ohira Y., Yoshioka T. Heat stress facilitates the recovery of atrophied soleus muscle in rat. // Jpn J Physiol. -2004. 54(3). - P.285-293.

61. Grounds M.D. Age-associated changes in the response of skeletal muscle cells to exercise and regeneration. // Ann N Y Acad Sci. 1998. - V.854.- P.78-91.

62. Grounds, M.D. Muscle regeneration: molecular aspects and therapeutic implications. // Curr Opin Neurol. 1999. - V. 12. - P. 535-543.

63. Grounds M.D. Towards understanding skeletal muscle regeneration. // Pathol Res Pract. 1991. - 187(1). - P. 1-22.

64. Hanzlikova V., Mackova E.V., Hnik P. Satellite cells of the rat soleus muscle in the process of compensatory hypertrophy combined with denervation. // Cell Tissue Res. 1975. - V. 160(3). - 411-421.

65. Hardt S.E. and Sadoshima J. Glycogen synthase kinase-3: a novel regulator of cardiac hypertrophy and development. // Circ Res. — 2002.- V. 90. -P. 10551063.

66. Hawke T.J.and Garry D.J. Myogenic satellite cells: physiology to molecular biology. // J. Appl Physiol. 2001. - V. 91. - P. 534-551.

67. Hikida R., Nostran S., Murray J., Staron R., Gordon S., Kraemer W. Myonuclear loss in atrophied soleus muscle fibers. // The Anat. Rec. — 1997. — V.247. -P.350-354.

68. Hill M., Goldspink G. Expression and splicing of the insulin-like growth factor gene in rodent muscle is associated with muscle satellite (stem) cell activation following local tissue damage. // J.Physiol. 2003. - V. 549. - P.409-418.

69. Hill M., Wernig A., Goldspink G. Muscle satellite (stem) cell activation during local tissue injury and repair. // J Anat. 2003. - V. 203(1). - P. 89-99.

70. Hunter R.B., Stevenson E., Koncarevic A., Mitchell-Felton H., Essig D.A., Kandarian S.C. Activation of an alternative NF-kappaB pathway in skeletal muscle during disuse atrophy. // FASEB J. 2002. - V.16(6). -P. 529-538.

71. Hurme T., Kalimo H. Activation of myogenic precursor cells after muscle injury. // Med Sci Sports Exerc. 1992. - V. 24(2). - P. 197-205.

72. Husmann I., Soulet L., Gautron J., Martelly I., Barritault D. Growth factors in skeletal muscle regeneration. // Cytokine Growth Factor Rev. 1996. - V. 7(3). -P.249-58.

73. Irintchev A., Zeschnigk M., Starzinski-Powitz A., Wernig A. Expression pattern of M-cadherin in normal, denervated, and regenerating mouse muscles. // Dev Dyn. 1994-V. 199(4).- P.326-337.

74. Ishido M., Uda M., Masuhara M., Kami K. Alterations of M-cadherin, neural cell adhesion molecule and beta-catenin expression in satellite cells during overload-induced skeletal muscle hypertrophy. // Acta Physiol (Oxf). 2006. - V. 187(3). -P.407-418.

75. Jacquemin V., Furling D., Bigot A., Butler-Browne G.S., Mouly V. IGF-1 induces human myotube hypertrophy by increasing cell recruitment. // Exp Cell Res. -2004-V.299(l).- P.148-158.

76. Jaspers S.R., Fagan J.M., Satarug S., Cook P.H., Tischler M.E. Effects of immobilization on rat hind limb muscles under non-weight-bearing conditions. // Muscle Nerve. 1988. -V. 11(5). -P.458-466.

77. Jaspers S.R., Henriksen E.J., Satarug S., Tischler M.E. Effects of stretching and disuse on amino acids in muscles of rat hind limbs.// Metabolism. 1989. — V.38(4). —P.303-310.

78. Johnson B.D., Scheuer T., Catterall W.A. Convergent regulation of skeletal muscle Ca2+ channels by dystrophin, the actin cytoskeleton, and cAMP-dependent protein kinase. // Proc Natl Acad Sci USA.- 2005. -V.102. P. 4191-4196.

79. Kadi F., Charifi N., Denis C., Lexell J., Andersen J.L., Schjerling P., Olsen S., Kjaer M. The behaviour of satellite cells in response to exercise: what have we learned from human studies? // Pflugers Arch. 2005. - V. 451(2). - P.319-327.

80. Kadi F., Eriksson A., Holmner S., Butler-Browne G.S., Thornell L.E. Cellular adaptation of the trapezius muscle in strength-trained athletes. // Histochem Cell Biol. -1999. V.l 11(3). - P.189-195.

81. Kadi F., Schjerling P., Andersen L.L., Charifi N., Madsen J.L., Christensen L.R., Andersen J.L. The effects of heavy resistance training and detraining on satellite cells in human skeletal muscles. // J Physiol. 2004. - V. 558. - P. 1005-1012.

82. Kadi F., Thornell L.E. Concomitant increases in myonuclear and satellite cell content in female trapezius muscle following strength training. Histochem Cell Biol. // 2000. V. 113(2). - P. 99-103.

83. Kandarian S.C., Jackman R.W. Intracellular signaling during skeletal muscle atrophy. //Muscle Nerve. 2006. -V. 33(2). -P.155-165.

84. Kandarian S.C., Stevenson E.J. Molecular events in skeletal muscle during disuse atrophy. // Exerc Sport Sci Rev. 2002. - V. 30(3). -P. 111-116.

85. Kasper C.E., Xun L.Expression of titin in skeletal muscle varies with hind-limb unloading.// Biol Res Nurs. 2000,- V.2(2). - P.107-115.

86. Kiistner S., Elias M.C., Rivera A.J., Yablonka-Reuveni Z. Gene expression patterns of the fibroblast growth factors and their receptors during myogenesis of rat satellite cells. // J Histochem Cytochem. 2000. - V. 48(8). -P. 1079-96.

87. Kawano F., Takeno Y., Nakai N., Higo Y., Terada M., Ohira T., Nonaka I., Ohira Y. Essential role of satellite cells in the growth of rat soleus muscle fibers. // Am J Physiol Cell Physiol. 2008. - V. 295(2). - P. 458-467.

88. Kosek D.J., Bamman M.M. Modulation of the dystrophin-associated protein complex in response to resistance training in young and older men. // J Appl Physiol. 2008. - V. 104(5) - P. 1476-1484.

89. Kumar A., Khandelwal N., Malya R., Reid M.B., Boriek A.M. Loss of dystrophin causes aberrant mechanotransduction in skeletal muscle fibers. // FASEB J. -2004. -V. 18(1). P. 102-113.

90. Lange S., Xiang F., Yakovenko A. et al. The kinase domain of titin controls muscle gene expression and protein turnover. // Science. 2005. - V.308 (5728).- 1599-1603.

91. Langenbach K.J., Rando T.A. Inhibition of dystroglycan binding to laminin disrupts the PI3K/AKT pathway and survival signaling in muscle cells. // Muscle Nerve. 2002. - V. 26(5). - P. 644-653.

92. Lansman J.B., Franco-Obregon A. Mechanosensitive ion channels in skeletal muscle: a link in the membrane pathology of muscular dystrophy. // Clin Exp Pharmacol Physiol. 2006. - V. 33(7). - P.649-656.

93. Lecker S.H., Jagoe R.T, Gilbert A., Gomes M., Baracos V., Bailey J., Price S.R., Mitch W.E., Goldberg A.L. Multiple types of skeletal muscle atrophy involve a common program of changes in gene expression. // FASEB J.- 2004. — V.18(l). -P.39-51.

94. Leterme D., Cordonnier C., Mounier Y., Falempin M. Influence of chronic stretching upon rat soleus muscle during non-weight-bearing conditions. // Pflugers Arch. 1994. - V. 429(2). - P. 274-279.

95. Loughna P., Goldspink G., Goldspink D.F. Effect of inactivity and passive stretch on protein turnover in phasic and postural rat muscles. // J Appl Physiol. -1986.-V. 61(1). —P.173-179.

96. Lowe D.A., Alway S.E. Stretch-induced myogenin, MyoD, and MRF4 expression and acute hypertrophy in quail slow-tonic muscle are not dependent upon satellite cell proliferation. // Cell Tissue Res. 1999. - V. 296(3). -P.531-539.

97. Machida S., Booth F.W. Insulin-like growth factor 1 and muscle growth: implication for satellite cell proliferation. // Proc Nutr Soc. 2004.- V.63(2). -P. 337-340.

98. Martins K.J., Gordon T., Pette D., Dixon W.T., Foxcroft G.R., Maclean I.M., Putman C.T. Effect of satellite cell ablation on low-frequency-stimulated fast-to-slow fibre-type transitions in rat skeletal muscle. // J Physiol. 2006. - V. 572.-P.281-294.

99. Mauro A. Satellite cell of skeletal muscle fibers. // J Biophys Biochem Cytol. 1961. - V. 9. - P. 493-495.

100. Mascher H., Andersson H., Nilsson P.A., Ekblom B., Blomstrand E. Changes in signalling pathways regulating protein synthesis in human muscle in the recovery period after endurance exercise. // Acta Physiol (Oxf). 2007.- V. 191(1).-P. 67-75.

101. McCroskery S., Thomas M., Maxwell L., Sharma M., Kambadur R. Myostatin negatively regulates satellite cell activation and self-renewal. // J Cell Biol. 2003. - V. 162(6). - P.l 135-1147.

102. Mitchell P.O., Pavlath G.K. A muscle precursor cell-dependent pathway contributes to muscle growth after atrophy. // Am J Physiol Cell Physiol. 2001. -V. 281(5).-P.1706-1715.

103. Miyazaki M., Noguchi M., Takemasa T. Intermittent reloading attenuates muscle atrophy through modulating Akt/mTOR pathway. // Med Sci Sports Exerc. 2008.-V. 40(5).-P.848-855.

104. Mokhtarian A., Lefaucheur J.P., Even P.C., Sebille A. Hindlimb immobilization applied to 21-day-old mdx mice prevents the occurrence of muscle degeneration. // J Appl Physiol. 1999. - V. 86(3). - P. 924-931.

105. Moss F.P., Leblond C.P. Nature of dividing nuclei in skeletal muscle of growing rats. //J Cell Biol. 1970. - V.44 (2). - P.459-462.

106. Mozdziak P.E., Pulvermacher P.M., Schultz E. Unloading of juvenile muscle results in a reduced muscle size 9 wk after reloading. // J Appl Physiol. — 2000.-V. 88.-P. 158-164.

107. Mozdziak P.E, Schultz E., Cassens R.G. The effect of in vivo and in vitro irradiation (25 Gy) on the subsequent in vitro growth of satellite cells. // Cell Tissue Res.- 1996,- V. 283. -P.203 -208

108. Nader G.A. and Esser K.A. Intracellular signaling specificity in skeletal muscle in response to different modes of exercise. // J Appl Physiol. — 2001. — V.90. P. 1936-1942.

109. Nash J.E., Rocha H.J., Buchan V., Calder G.A., Milne E., Quirke J.F., Lobley G.E. The effect of acute and chronic administration of the beta-agonist, cimaterol, on protein synthesis in ovine skin and muscle. // Br J Nutr. -1994. — V. 71(4).-P.501-513.

110. Novikov V.E., Ilyin E.A. Age-related reactions of rat bones to their unloading. //Aviat Space EnviromMed. 1981. -V.52. - P. 551-553.

111. Ogawa T., Furochi H., Mameoka M et al. Ubiquitin ligase gene expression in healthy volunteers with 20-day bedrest. // Muscle Nerve. 2006. - V. 34(4). -P.463-469.

112. Ohira M., Hanada H., Kawano F., Ishihara A., Nonaka I., Ohira Y. Regulation of the properties of rat hind limb muscles following gravitational unloading. // Japaneese Journal of Phisiology. — 2002,- V.52. P.235-245.

113. Ohira, Y., Jiang B., Roy R. R., Oganov V., Ilyina-Kakueva E., Marini J. F., and Edgerton V. R. 1992. Rat soleus muscle fiber responses to 14 days of spaceflight and hindlimb suspension. J.Appl. Physiol. V. 73. — P. 51 - 57.

114. Ohira Y., Yasiu W., Roy R.R., Edgerton V.R. Effects of muscle length on the responce to unloading. // Acta Anat (Basel). 1997. -159(2-3). -P.90-98.

115. Ohira Y., Yoshinaga T., Yasui W., Ohara M., Tanaka T. Effects of hindlimb suspension with stretched or shortened muscle length on contractile properties of rat soleus. // Journal of applied biomechanics. -2000. — V.16. -P. 80-87

116. O'Connor R.S., Pavlath G.K., McCarthy J.J., Esser K.A. Last Word on Point: Counterpoint: Satellite cell addition is/is not obligatory for skeletal muscle hypertrophy. // J Appl Physiol. 2007. - V. 103(3). - P.l 107.

117. O'Neill M.C., Stockdale F.E. Differentiation without cell division in cultured skeletal muscle. // Dev Biol. 1972. - V.29(4) - P.410-418.

118. Parise G., O'Reilly C.E., Rudnicki M.A. Molecular regulation of myogenic progenitor populations. // Appl Physiol Nutr Metab. 2006. - V. 31(6). -P. 773781.

119. Peter A.K., Crosbie R.H. Hypertrophic response of Duchenne and limb-girdle muscular dystrophies is associated with activation of Akt pathway. // Exp Cell Res. 2006. - V. 312(13). - P. 2580-2591.

120. Pierotti D.J., Roy R.R., Flores V., Edgerton V.R. Influence of 7 days of hindlimb suspension and intermittent weight support on rat muscle mechanical properties. // Aviat Space Environ Med. 1990. - V. 61(3). - P.205-210.

121. Phelan J. N. and Gonyea W.J. Effect of Radiation on Satellite Cell Activity and Protein Expression in Overloaded Mammalian Skeletal Muscle. // The Anat. Rec.- 1997.-V. 247.-P. 179- 188.

122. Rehfeldt C., Weikard R., Reichel K. The effect of the beta-adrenergic agonist clenbuterol on the growth of skeletal muscles of rats. // Arch Tierernahr. -1994. -V. 45(4). -P.333-344.

123. Reid M.B. Response of the ubiquitin-proteasome pathway to changes in muscle activity. // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2005. - V. 288(6). — P.1423-1431.

124. Reimann J., Irintchev A., Wering A. Regenerative capacity and number of satellite cells in soleus muscles of normal and mdx mice. // Neuromuscular disorders. 2000. - V. 10. -P. 276-282.

125. Riley D.A., Slocum G.R., Bain J.L.W., Sedlak F.R., Sowa T.E., Mellender J.W. Rat hindlimb unloading: soleus histochemistry, ultrastructure and electromyography. // J. Appl. Physiol. 1990. V.69, P.58 - 66.

126. Rodrigues Ade C., Schmalbruch H. Satellite cells and myonuclei in long-term denervated rat muscles. // Anat Rec. 1995. - V. 243(4). - P. 430-437.

127. Rosenblatt J.D., Parry D.J. Gamma irradiation prevents compensatory hypertrophy of overloaded mouse extensor digitorum longus muscle. // J Appl Physiol. 1992. - V. 73(6). - P.2538-2543.

128. Rosenblatt J.D., Yong D., Parry DJ. Satellite cell activity is required for hypertrophy of overloaded adult rat muscle. // Muscle Nerve. — 1994. — V. 17(6). — P.608-613.

129. Rosser B., Dean M., Bandman E. Myonuclear domain size varies along the lengths of maturing skeletal muscle fibers // Int. J. Dev. Biol. — 2002. — V.46. -P.747-754.

130. Roy R.R., Zhong H„ Talmadge R.J., Bodine S.C., Fanton J.W., Koslovskaya I., Edgerton V.R. Size and myonuclear domains in Rhesus soleus muscle fibers: short-term spaceflight. //J Gravit Physiol. — 2001. — V. 8(2). — P.49-56.

131. Russel B. Repair of injured skeletal muscle: a molecular approach. // Med. Sci. Sports Exerc. 1992. - V.24. - P. 189-196.

132. Sakamoto K., Aschenbach W.G., Hirshman M.F., and Goodyear L.J. Akt signaling in skeletal muscle: regulation by exercise and passive stretch. //. Am J Physiol Endocrinol Metab.- 2003.- V. 285. P. 1081-1088.

133. Sakamoto K., Hirshman M.F., Aschenbach W.G., and Goodyear L.J. Contraction regulation of Akt in rat skeletal muscle. // J Biol Chem. — 2002.— V. 277.-P. 11910-11917.

134. Sartorelli V., Fulco M. Molecular and cellular determinants of skeletal muscle atrophy and hypertrophy. // Sci STKE. 2004. - V.244. - P.l 1.

135. Schiaffino S., Bormioli S.P., Aloisi M. The fate of newly formed satellite cells during compensatory muscle hypertrophy. // Virchows Arch B Cell Pathol. -1976.-V.21(2).-P. 113-118.

136. Schmalbruch H., Hellhammer U. The number of nuclei in adult rat muscles with special reference to satellite cells. // Anat. Rec. 1977. - V.189. - P. 169176.

137. Schubert W., Zimmermann K., Cramer M., Starzinski-Powitz A. Lymphocyte antigen Leu-19 as a molecular marker of regeneration in human skeletal muscle. // Proc Natl Acad SciU S A. 1989 - V.86(l). - P.307-311.

138. Schultz, E., Darr K. C., and A. Macius. Acute effects of hindlimb unweighting on satellite cells of growing skeletal muscle. // J. Appl. Physiol. — 1994.-V.76.-P. 266-270.

139. Schultz E, Jaryszak D.L., Valliere C.R. Response of satellite cells to focal skeletal muscle injury. // Muscle Nerve. 1985. - V. 8(3). - P.217-222.

140. Schultz E., McCormick K.M. Skeletal muscle satellite cells. // Rev Physiol Biochem Pharmacol. 1994. -V.123. - P.213-257.

141. Seale P., Rudnicki M.A. A new look at the origin, function, and "stem-cell" status of muscle satellite cells. // Dev Biol. 2000. - V.218(2). - P.115-224.

142. Shenkman B.S., Litvinova K.S., Nemirovskaya T.L., Podlubnaya Z.A., Vikhlyantsev I.M., Kozlovskaya I.B. Afferent and peripheral control of muscle fiber properties during gravitational unloading. // J Gravit Physiol. — 2004. — V. 11(2). —P.111-114.

143. Spangenburg E.E., McBride T.A. Inhibition of stretch-activated channels during eccentric muscle contraction attenuates p70S6K activation. // J Appl Physiol. 2006. - V.100(l). -P. 129-135.

144. Spence H.J., Dhillon A.S., James M., Winder S.J.Dystroglycan, a scaffold for the ERK-MAP kinase cascade. // EMBO Rep. 2004. - V.5(5). - P.484-489.

145. Stevens L., Mounier Y. Functional properties of soleus and EDL muscles after weightlessness (Cosmos 2044). //Physiologist. 1991. - V.34. -P.172-173.

146. Tabary J.C., Tardieu C., Tardieu G., Tabary C. Experimental rapid sarcomere loss with concomitant hypoextensibility. // Muscle Nerve. 1981. — V. 4(3).-P. 198-203.

147. Tarakin P.P., Gasnikova N.M., Shenkman B.S. Effect of head-down hanging on the course of degenerative process in the hind paw muscles of 12-month-oldMDXmice. //Bull Exp Biol Med. 2006. -V. 141(6). -P.751-754.

148. Tardieu C., Tabary J.C., Tabary C., Tardieu G. Adaptation of connective tissue length to immobilization in the lengthened and shortened positions in cat soleus muscle. // J Physiol (Paris). 1982. - V. 78(2). -P. 214-220.

149. Tatsumi R, Sheehan S.M., Iwasaki H, Hattori A, Allen R.E. Mechanical stretch induces activation of skeletal muscle satellite cells in vitro. // Exp Cell Res. — 2001. — V. 267(1).-P. 107-114.

150. Thomason D.B., Booth F.W. Atrophy of the soleus muscle by hindlimb unweighting. // J Appl Physiol. 1990. - V.68(l). -P.l-12.

151. Tidball J.G. Mechanical signal transduction in skeletal muscle growth and adaptation. // J Appl Physiol. 2005. - V. 98(5). -1900 -1908.

152. Toursel T., Stevens L., Granzier H., Mounier Y. Passive tension of rat skeletal soleus muscle fibers: effects of unloading conditions. // J Appl Physiol. — 2002. V.92(4). -P. 1465-1472.

153. Turtikova O.V., Leinsoo T.A., Shenkman B. S. Satellite cell proliferation and expression of IGF-1 in rodent soleus muscle during hindlimb unloading and stretch // The 29th Annual International Gravitational Physiology Meeting Angers, France.-P. 139.

154. Wada K.I., Katsuta S., Soya H. Natural occurrence of myofiber cytoplasmic enlargement accompanied by decrease in myonuclear number.// Jpn J Physiol. 2003. —V.53(2). -P.145-150.

155. Wang X.D., Kawano F., Matsuoka Y., Fukunaga K., Terada M., Sudoh M., Ishihara A., Ohira Y. Mechanical load-dependent regulation of satellite cell and fiber size in rat soleus muscle. // Am J Physiol Cell Physiol. — 2006. — V. 290(4). — P.981-989.

156. Williams P.E., Goldspink G. The effect of immobilization on the longitudinal growth of striated muscle fibres. // J Anat. 1973. — V. 116(1). —P. 45-55.

157. Winchester P.K., Davis M.E., Alway S.E., Gonyea W.J. Satellite cell activation in the stretch-enlarged anterior latissimus dorsi muscle of the adult quail.//Am J Physiol. 1991. -V. 260, P.206-212.

158. Winchester P.K., Gonyea W.J. A quantitative study of satellite cells and myonuclei in stretched avian slow tonic muscle. // J.Anat Rec. — 1992. — V. 232(3).-P. 369-377.

159. Winder S.J. The membrane-cytoskeleton interface: the role of dystrophin and utrophin. // Journal of Muscle Research and Cell Motility. 1997. - V.18. — P.617-629.

160. Wong T.S., Booth F.W. Protein metabolism in rat tibialis anterior muscle after stimulated chronic eccentric exercise. // J Appl Physiol. 1990. — V. 69(5). — P.1718-1724.

161. Wozniak A.C., Kong J., Bock E., Pilipowicz O., Anderson J.E. Signaling satellite-cell activation in skeletal muscle: markers, models, stretch, and potential alternate pathways. // Muscle Nerve. 2005. - V. 31(3). - P. 283-300.

162. Yang S., Alnaqeeb M., Simpson H., Goldspink G. Cloning and characterization of an IGF-1 isoform expressed in skeletal muscle subjected to stretch. // J Muscle Res Cell Motil. 1996. - V.17(4). -P.487-95.

163. Zammit P.S. All muscle satellite cells are equal, but are some more equal than others? // J Cell Sci. -2008. V. 121 (18). -P. 2975-2982

164. Zammit P.S., Partridge T.A., Yablonka-Reuveni Z. The skeletal muscle satellite cell: the stem cell that came in from the cold. // J Histochem Cytochem. — 2006.-V. 54(11).-P.l 177-1191.

165. Zanchi N.E., Lancha A.H. Jr. Mechanical stimuli of skeletal muscle: implications on mTOR/p70s6k and protein synthesis. // Eur J Appl Physiol. 2008. -V. 102(3).-P. 253-263.

166. Zeman R.J., Zhang Y., Etlinger J.D. Clenbuterol, a beta 2-agonist, retards wasting and loss of contractility in irradiated dystrophic mdx muscle. // Am J Physiol. -1994. 267(3). -P. 865-868.

Информация о работе

Туртикова, Ольга Владимировна
кандидата биологических наук
Москва, 2008
ВАК 03.00.13

Диссертация

Ростовые процессы в постуральной мышце в условиях гравитационной разгрузки и мышечного напряжения на ее фоне - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы