一． 研究背景
PGC-1alpha;，即PPARGC-1（PPAR gamma coactivator-1），过氧化物酶体增殖物激活受体gamma;辅助激活因子alpha;，其作为一种辅助激活因子，是在研究棕色脂肪细胞中与PPARgamma;相互作用时发现的，而且被证实在棕色脂肪组织和肌肉组织中的冷诱导情况下的表达会被大量上调。现在PGC-1alpha;被证实了在适应性产热、线粒体生成、血管生成、能量代谢、胰岛素敏感性、肌型转变和其它一些各种各样的器官系统中所维持的表型特征的生化过程中发挥着非常重要的作用，现已成为能量代谢的研究热点。研究显示PGC-1alpha;最初是被发现存在于Ⅰ型和Ⅱa型肌纤维中，而运动促进Ⅱb型肌纤维中PGC-1alpha;的表达，并促进该肌纤维向Ⅰ型和Ⅱa型肌纤维的转变，通过增加线粒体生成，使骨骼肌肌纤维整体具有高度的耐受力，调节机体运动后的适应性反应。
众所周知耐力运动训练可以增加骨骼肌中的表型适应能力（更强的氧化能力表型），特别是在人体和啮齿类动物体内骨骼肌中，运动训练可以引起线粒体生物合成、血管生成、肌型的转变、胰岛素敏感性增加、代谢适应性等一系列反应。线粒体被誉为真核细胞的动力站，其中的电子传递链的氧化磷酸化反应为有机体生成约90%的ATP，因而线粒体的生物合成与血管生成带来的氧和营养供给的增加，肌内甚至整个机体的能量代谢会发生显著的增加，糖脂代谢与胰岛素敏感性的增加，将大大降低肥胖甚至胰岛素抵抗的患病率。另一方面，线粒体中ATP供给的增加，肌型的转变还有益于机体运动能力的增强。这些适应性反应相互协调组成整个机体的反应，而耐力运动可以通过增加骨骼肌中PGC-1alpha;的表达来完成这一系列适应性反应。
运动诱导骨骼肌中PGC-1alpha;的表达是通过多条信号传导实现的，其中包括Ca2 依赖的信号通路、AMPK信号通路、p38MAPK信号通路、ROS信号通路和beta;2肾上腺素受体信号通路等等，其中beta;2肾上腺素受体信号通路是近年来新发现的一种相关的信号通路，所有通路间相互联系相互存进共同构成PGC-1alpha;表达的网络通路。
自从1998年Spiegelman首次报道了PGC-1alpha;以来，SCI已相继收录2500多篇相关的研究报道。
运动可以在机体产生一系列适应性反应，包括线粒体生物合成、血管生成、肌型的转变、胰岛素敏感性增加、代谢适应性等等，研究发现PGC-1alpha;在这些反应中发挥了关键性的作用，运动通过诱导骨骼肌中PGC-1alpha;的表达从而产生这一系列反应[6]，而运动诱导的骨骼肌中PGC-1alpha;的表达的调控机制是由多条通路共同完成的，其中包括beta;肾上腺素信号通路和AMPK信号通路，研究显示beta;2肾上腺素受体激动剂（Clen）和AMPK激动剂（AICAR）可以诱导机体骨骼肌中PGC-1alpha;的表达。而NT-PGC1alpha;作为PGC-1alpha; mRNA的剪接变体，其保留了PGC-1alpha;蛋白N端的核心功能区，或也参与了这些反应。
附1、NT-PGC1alpha;结构：NT-PGC1alpha;是2009年首次报道一种新蛋白，是PGC-1家族（PGC-1alpha;、PGC-1beta;和PRC）的新成员。 作为PGC-1alpha; mRNA的剪接变体，NT-PGC1alpha; mRNA保存了PGC-1alpha;前6个外显子，后面继续插入了第6个内含子中的31个bp，且其中包含一个终止密码子UAA，从而构成了NT-PGC1alpha;的阅读框架。NT-PGC1alpha;含有270个氨基酸，分子量35kd，且其N端的267个氨基酸与PGC-1alpha;是完全一致的，另外3个氨基酸Leu-Phe-Leu则由插入序列编码。其mRNA结构如图1所示。
图1 PGC-1alpha; 和NT-PGC1alpha;mRNA结构示意图
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