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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 黃青真(Ching-Jang Huang) | |
dc.contributor.author | Yi-An Lai | en |
dc.contributor.author | 賴怡安 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-05-19T18:04:59Z | - |
dc.date.available | 2022-08-23 | |
dc.date.available | 2021-05-19T18:04:59Z | - |
dc.date.copyright | 2019-08-23 | |
dc.date.issued | 2019 | |
dc.date.submitted | 2019-08-16 | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/8062 | - |
dc.description.abstract | 現代高齡化社會中,伴隨著年齡增長而日益加劇的活動功能退化為重要的公衛議題。肌少症為年齡相關肌肉質量減少、肌力與活動功能衰退的現象。伴隨老化的粒線體失能認為是影響肌少症的潛在因子。細胞衰老被認為是老化相關疾病發生的主要原因。細胞衰老為正常細胞永久停止分裂的狀態,具有獨特的生理特徵,如其衰老細胞分泌表型等。近期研究指出,山苦瓜可以上調粒線體氧化能力,並且改善睪丸剔除所誘導的肌肉流失及功能退化。在 ICR 小鼠模式中,山苦瓜亦被報導能改善肌力並降低疲勞。此實驗目的為以老齡誘發肌少症小鼠模式評估山苦瓜改善肌少症之潛力,並探討山苦瓜對於粒線體功能維持及細胞衰老的影響。 三組 16.5 月齡 C57BL/6J 公鼠分別餵食 AIN-93G 飼料 (AN 組)、50% 蔗糖改良飼料不添加 (高蔗糖飼料, AH 組) 或添加 5% 山苦瓜全果凍乾粉 (AHB 組) 26週。另設計兩組 3.5 月齡 C57BL/6J 公鼠作為 AN 組及 AH 組之年輕控制組,分別以 YN 及 YH 表示。在餵食實驗飼料第 22 週時,山苦瓜回升老齡鼠中 Inverted screen test 表現至與年輕組相同水平 (p>0.05)。肌肉組織重量方面,山苦瓜補充顯著改善老齡鼠後肢小腿 腓腸肌、比目魚肌、脛骨前肌、及趾伸長肌相對重量 (p<0.05)。肌肉切片及染色分析方面,山苦瓜補充增加腓腸肌及脛骨前肌中,大肌纖維橫截面積肌纖維比例 (p<0.05)。而腓腸肌中高琥珀酸脫氫酶活性肌纖維比例亦於 AHB 組高於 AH 組 (p<0.05)。苦瓜補充上調腓腸肌粒線體相關基因 Pgc1a、Ucp2,以及第一型肌纖維型態指標 Myh7 之mRNA 表現,並且下調第二型肌纖維型態指標 Myh4 mRNA 表現 (p<0.05)。此外,將 AN、AH、YN、及YH 組之數據以雙因子變異數分析後發現,腓腸肌、肝臟,及腎臟中衰老相關基因 mRNA 表現受到高齡上調 (p<0.05)。苦瓜補充下調肝臟及附睪周圍白色脂肪組織中 p16 基因表現 (p<0.05),但並未影響肌肉中衰老相關基因 mRNA 表現 (p>0.05)。 本研究證實了苦瓜補充可以改善老齡鼠肌肉功能及粒線體氧化能力,而這可能是透過促進粒線體生合成、改善對抗氧化壓力之能力、及促進骨骼肌中肌纖維轉變來達成。總結來說,山苦瓜補充能夠作為預防肌少症的有效策略。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Sarcopenia, an age-related decline in muscle mass, strength, and physical function, is of great concern in the public health of ageing societies. Mitochondrial dysfunction, a hallmark of aging, is thought to play a major role in the pathogenesis of sarcopenia. Cellular senescence, a response characterized by a stable growth arrest and other phenotypes including a proinflammatory secretome, has been implicated as a major cause of age-related diseases. While wild bitter gourd has been reported to up-regulate mitochondrial oxidative capacity, improve exercise performance and reduce fatigue in castrated and ICR mice, this study aims to evaluate the effect of wild bitter gourd on mitochondrial oxidative capacity in an age-induced sarcopenia mouse model. Three groups of aging C57BL/6J male mice (16.5-month old) were fed the AIN-93G diet (the AN group) or its modified versions, which contained 50% w/w sucrose without (the AH group) or with 5% w/w wild bitter gourd powder (BGP) supplementation (the AHB group) for 26 weeks. Two more groups of 3-month old mice served as the young controls for AN AH group, denoted as YN group and YH group. At the 22nd week of the feeding period, the latency to fall and holding impulse in the inverted screen test of the AHB group were 19% and 10% higher than the AH group respectively, and were comparable to the young groups (p>0.05). At necropsy, BGP supplementation restored the age-related decline in the relative gastrocnemius (GAS), soleus, tibialis anterior, and extensor digitorum longus weight (p<0.05). The percentage of large cross section area (CSA) fibers in GAS and TA of the AHB group was higher than the AH group for 9.71 and 18.92% respectively (p<0.05).The percentage of high succinate dehydrogenase (SDH) activity fibers of the AHB group increased 23% in GAS comparing to the AH group (p<0.05). Compared to the AH group, the AHB mice showed up-regulated mRNA expressions of the Pgc1α gene, the master regulator of mitochondrial biogenesis, Ucp2 (ubiquitous uncoupling protein) and Myh7 (marker of type I fiber) genes and down-regulated Myh4 (type II fiber marker) in the GAS muscle (p<0.05). On the other hand, results from two-way ANOVA of data from AN, AH, YN and YH groups showed significant up-regulations of senescence-related genes in the GAS, liver and kidney of aged mice (p<0.05). The AHB group showed downregulated p16 mRNA gene expression in liver and EWAT. Nevertheless, expression levels of the senescence related genes were comparable to the AH group in the GAS of AHB group (p>0.05). In conclusion, these results suggested that BGP could improve muscle function and mitochondrial oxidative capacity, probably through increasing mitochondrial biogenesis and through inducing fiber type conversion in skeletal muscle and might provide a potential strategy to prevent sarcopenia. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-05-19T18:04:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-108-R06b22023-1.pdf: 8069823 bytes, checksum: 73664b3bba59ef5700ed0890c8083862 (MD5) Previous issue date: 2019 | en |
dc.description.tableofcontents | 謝辭 I 摘要 III Abstract V 總目錄 VII 圖目錄 XI 表目錄 XIII 縮寫對照表 XV 第一章 緒論 1 第一節 前言 1 第二節 文獻回顧 2 一、 肌少症 (Sarcopenia) 2 1.1 肌少症簡介 2 1.2 肌少症分類 3 1.3 肌少症病生理機轉 (Pathophysiology of sarcopenia) 3 1.4 肌少症治療策略 4 二、 粒線體 5 2.1 粒線體生合成 5 2.2 粒線體融合與分裂 6 2.3 粒線體功能相關蛋白 8 三、 骨骼肌 9 3.1 肌纖維分類與肌肉可塑性 9 3.2 骨骼肌肥大與萎縮相關訊息路徑 13 3.3 肌肉幹細胞與肌肉再生能力 13 四、 細胞衰老 14 4.1 細胞衰老簡介與特徵 14 4.2 細胞衰老與老化 17 4.3 對抗細胞衰老做為抗老化策略 17 五、 小鼠生命期 19 六、 山苦瓜 20 6.1 山苦瓜簡介 20 6.2 苦瓜成分與生理活性 20 6.3 苦瓜對肌肉的影響 21 第三節 研究假說及實驗架構 23 一、 研究假說 23 二、 研究架構 24 第二章 實驗設計與材料方法 25 第一節 實驗設計 25 第二節 材料與方法 26 一、 動物飼養 26 二、 山苦瓜樣品製備 27 三、 飼料配製 27 3.1 AIN-93G 飼料 27 3.2 高蔗糖飼料 27 四、 動物運動表現分析 30 4.1 前肢抓力表現分析 30 4.2 Inverted screen test 31 五、 衰弱指數評估 32 六、 動物犧牲與取樣 32 七、 血液生化指標分析 36 7.1 血糖分析 36 7.2 血脂分析 36 八、 肌肉組織冷凍切片染色分析 38 8.1 樣品前處理與包埋 38 8.2 冷凍切片 38 8.3 蘇木精-伊紅染色與肌纖維截面積定量分析 38 8.4 琥珀酸脫氫酶染色與定量分析 39 九、 mRNA 表現分析 41 9.1 組織總 RNA 抽取 41 9.2 總RNA反轉錄為cDNA 41 9.3 定量即時聚合酶鏈鎖反應 (Quantitative real-time PCR) 42 十、 統計分析 45 第三章 實驗結果 46 第一節 飼養期間小鼠存活率 46 第二節 運動表現及衰弱程度分析 47 一、 運動表現 47 二、 衰弱程度分析 47 第三節 生長情形及血清生化指標 48 一、 飼養期間體重變化、攝食量、熱量攝取、及攝食/能量利用率 48 1.1 體重變化 48 1.2 攝食量、攝食效率、能量攝取與能量效率 48 二、 犧牲時體重與組織器官重量 49 2.1 組織器官絕對重量 49 2.2 組織器官相對重量 50 三、 禁食血清生化指標 51 第四節 肌纖維橫截面積大小及粒線體活性分析 52 一、 肌纖維橫截面積大小 52 二、 肌肉組織切片琥珀酸脫氫酶活性分析 52 第五節 基因 mRNA 表現分析 53 一、 粒線體相關基因 53 二、 肌纖維型態相關基因 54 三、 肌肉生合成及肌肉萎縮相關基因 54 四、 衰老相關基因 55 第四章 討論 85 第一節 生長、組織器官重量、及血液生化指標 85 一、 死亡小鼠之觀察與高齡所致體重、攝食、及能量效率變化 85 二、 老齡鼠之身體組成及血清生化指標 86 2.1 老齡鼠較大的體重並非來自於脂肪組織 86 2.2 老齡鼠中可以觀察到前列腺、精囊腫大以及睪丸相對重量減少的情形 86 2.3 小鼠肝臟重量及血清生化指標受高齡及高蔗糖飼料共同影響 87 三、 苦瓜補充對於生長、組織器官重量、及血清生化指標之影響 89 3.1 苦瓜補充降低體重及脂肪組織重量 89 3.2 苦瓜補充趨勢性改善高齡所致前列腺及精囊腫大 90 3.3 苦瓜補充改善高齡及高蔗糖飼料共同導致的肝臟腫大並降低血清總膽固醇 91 第二節 肌少症特徵探討 92 一、 老齡鼠中確實觀察到運動表現下降及肌肉萎縮的現象 92 二、 山苦瓜改善高齡造成的運動能力表現下降及肌肉流失 93 第三節 肌纖維橫截面積大小、粒線體酵素活性及 mRNA 表現分析 94 一、 山苦瓜提升老齡小鼠粒線體 SDH 酵素活性並上調骨骼肌 Pgc1a 及 Ucp2 基因表現 94 二、 山苦瓜上調第一型肌纖維指標基因 Myh7 表現 96 三、 山苦瓜改善老齡小鼠肌纖維大小萎縮但並未影響肌肉萎縮指標基因表現 96 四、 高齡上調肌肉、肝臟及腎臟中衰老相關基因表現 97 第四節 綜合討論 101 一、 高齡、高蔗糖飼料,以及苦瓜對於小鼠各項指標之影響 101 二、 苦瓜改善小鼠肌少症之可能機制探討 106 三、 與先前年輕小鼠餵食苦瓜模式之比較 107 四、 本研究之應用潛力 109 第五章 結論 110 第六章 參考文獻 111 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 山苦瓜在老化引發肌少症小鼠模式中之效應 | zh_TW |
dc.title | The effect of wild bitter gourd in an aging-induced sarcopenia mouse model | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 107-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 林甫容(Fu-Jung Lin),龔秀妮(Hsiu-Ni Kung),張美鈴(Mei-Ling Chang),許珊菁(Shan-Ching Hsu) | |
dc.subject.keyword | 山苦瓜 (Momordica Charantia),肌少症,粒線體,細胞衰老,老化, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Wild bitter gourd,sarcopenia,mitochondria,cellular senescence,aging, | en |
dc.relation.page | 124 | |
dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201901252 | |
dc.rights.note | 同意授權(全球公開) | |
dc.date.accepted | 2019-08-17 | |
dc.contributor.author-college | 生命科學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 生化科技學系 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 生化科技學系 |
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