漆正堂 郭维 张媛 贺杰 丁树哲

1 华东师范大学体育与健康学院（上海 200241） 2 杭州体育科学研究所

细胞生命过程中，线粒体管网进行着不间断地分裂和融合，二者维持动态平衡对细胞积极而灵敏地适应环境具有重要意义［1］。执行线粒体融合与分裂的基因和蛋白已被发现，Mfn1/2和OPA1是线粒体融合所必需的，融合基因缺陷可导致线粒体片段化；hFis1和Drp1是线粒体分裂所必需的，分裂基因缺陷可导致线粒体管网化［2］。研究还发现，Mfn1/2、OPA1和Drp1是GTP结合蛋白，具有GTPase活性；hFis1无GTPase活性。Mfn1/2、OPA1和Drp1水解GTP，使自身蛋白质构象发生改变，对线粒体融合分裂是必需的。Mfn1/2、OPA1、Drp1、hFis1都是线粒体结构发生动力学变化的直接执行者［3］。

此前，已有少数研究关注过运动对线粒体融合基因表达的影响，观测点主要有两种。一是观测线粒体融合基因相对于急性运动的时相性表达。Cartoni等研究表明，Mfn1、Mfn2的mRNA表达水平在运动后24小时显著上调，Mfn2基因表达可能受PGC-1α/ERRα驱动［4］。孙卫东等报道Mfn1/2 mRNA表达在一次递增负荷急性运动中和运动后恢复期呈现类似超量恢复的时相性变化［5］。急性运动中骨骼肌Mfn1/2 mRNA表达逐渐减少，恢复期骨骼肌Mfn1/2 mRNA表达水平逐渐增加直至超过运动前的安静水平，说明线粒体融合基因的动态表达是线粒体对细胞能量需求急增的一种快速应答反应。二是观测线粒体融合基因相对于长期运动的适应性表达。健康人经过一定时期体育锻炼后，Mfn2基因的转录水平与肌肉的氧化磷酸化活性和PGC-1α mRNA密切正相关［6］。运动和减体重上调Mfn2表达，肥胖、糖尿病、TNFα/IL-6暴露则下调Mfn2表达［7］。……