Регуляция сателлитных клеток и миогенеза в ответ на эксцентрические силовые упражнения в условиях гипоксии

Спутниковые клетки (СК) являются мышечными стволовыми клетками, которые после активации пролиферируют и дифференцируются в миоциты, которые в конечном итоге сливаются с существующим мышечным волокном для регенерации или увеличения его массы.
Этот процесс называется 'миогенез'.
Активацию спутниковых клеток можно модулировать с помощью физических упражнений и гипоксии.
Гипоксия - это состояние пониженной доступности кислорода, которое может быть достигнуто либо при подъеме на большую высоту (гипобарическая гипоксия), либо путем снижения процентного содержания кислорода в гипоксических камерах на уровне моря.
В отличие от ранее описанной системной гипоксии, локальную гипоксию можно достичь, наложив манжету на конечность, что вызовет частичную сосудистую окклюзию.
Последнее называется ограничением кровотока (ОК).
Кроме того, в ответ на физические упражнения в скелетных мышцах может возникать локальная внутримышечная гипоксия.
Было показано, что миогенез модулируется гипоксией различными способами в зависимости от уровня гипоксии: в условиях легкой гипоксии пролиферация спутниковых клеток, по-видимому, усиливается, тогда как дифференцировка СК в этих условиях снижается.
В условиях тяжелой гипоксии поддерживается покой СК.
Активация СК увеличивается в ответ на силовые тренировки, как с ОК, так и без него.
Некоторые недавние данные также свидетельствуют о том, что силовые упражнения в гипоксических камерах могут модулировать активацию СК, но эта область менее изучена.
Эксцентрические упражнения могут усиливать активацию СК по сравнению с концентрическими сокращениями.
До сих пор ни одно исследование не анализировало активацию СК и миогенез в ответ на эксцентрические упражнения в условиях гипоксии.
Хотя между нормоксическими и гипоксическими силовыми тренировками наблюдались макроскопические различия, такие как более высокий прирост мышечной силы или гипертрофия, которые нельзя было объяснить классическим белковым балансом и факторами роста, необходимо лучше понимать мышечный ответ в условиях гипоксии, и несколько исследований предполагают роль спутниковых клеток и миогенеза в этих различиях.
Цель данного исследования - выяснить, регулируются ли спутниковые клетки иным образом в ответ на эксцентрические упражнения в условиях гипоксии по сравнению с нормоксией.
Кроме того, различия в активации СК между средовой нормобарической гипоксией и ОК, двумя методами достижения гипоксии на уровне моря, еще недостаточно изучены.
Наконец, большинство исследований, оценивающих миогенный ответ после силовых упражнений, брали образцы только в двух временных точках, до и через 24 часа после упражнения в большинстве случаев.
Поскольку различные этапы миогенного процесса развиваются в течение нескольких дней и могут усиливаться или подавляться гипоксическими условиями, для наблюдения за эволюцией миогенного процесса было бы интересно использовать несколько временных точек.
С этой целью образцы крови и скелетных мышц будут взяты в разные моменты времени для оценки прогресса миогенеза после острого эксцентрического упражнения.
Миогенные регуляторные факторы будут проанализированы с помощью RT-qPCR (мРНК), Вестерн-блоттинга (белок) и иммунофлуоресценции (локализация).
Кроме того, факторы, способные регулировать миогенез, такие как повреждение мышц, воспаление, факторы роста, ранние регуляторные гены, MAPK… также будут проанализированы, чтобы понять, играют ли они роль в ответ на гипоксические условия.