MG53是骨骼肌特异性膜修复蛋白；延迟性肌肉酸痛（DOMS）至今无特效治疗方法；MG53对DOMS期肌膜、线粒体（Mito）和肌浆网（SR）膜损伤的修复及启动机制不清楚。本研究拟用MG53敲除小鼠及其骨骼肌原代培养细胞，通过运动和模拟DOMS期细胞致伤因素（[Ca2+]c、ROS增加等），建立整体和细胞损伤模型，进行：透射电镜观察微超微结构；活细胞荧光影像研究荧光标记或转染GFP-MG53质粒DNA的肌膜、Mito和SR结构与功能，明确MG53是否参与肌膜、尤其是Mito和SR损伤修复，探索MG53过表达或应用重组MG53蛋白的抗损伤作用；研究p38MAPK、NFkB和PI3K/Akt等信号通路在MG53修复中的作用。据此揭示MG53对DOMS期膜（尤其是亚细胞膜）损伤的修复作用，阐明其启动机制，为探索DOMS防治新靶点提供依据；明确Mito和SR膜损伤是否存在修复的重要理论问题。

Mitsugumin 53 (MG53), a skeletal and cardiac muscle-specific protein, mediates cellular membrane repair in rapidly response to the damage resulting from a variety of damage-inducing factors. Currently, the treatment of delayed onset muslce soreness (DOMS) is not specially effective. MG53-mediated repair and initiating mechanisms on damaged sarcolemma, mitochondrial and sarcoplasmic retiticulum membrane during DOMS remains unclear. The present study will use MG53-knockouted mice to form a moel of DOMS by running downhill on treadmill and "cell model" using primary cells of mice's skeletal muscle by exerting damage-provoked factors such as intracellular calcium overload,the production of reactive oxygen species (ROS) and inflammatory factor IL6. We will exame: 1) cell ultrastructure using electric microscope; 2)digital imaging using live cells labled with fluorescent probers or transefected with GFP-MG53 to observe the structure and function of sarcolemma and mitochondrial/sarcoplasmic reticulum membrane and to determine if GFP-MG53 localized at injured sarcolemma and the organelles' membrane.3)concurrently,the effect of MG53 overexpression and human recombinant MG53 protein on the repair for the damaged membranes. 4) in addition, the effects adding inhibitive factors of signalling pathways, p38MAPK, NFkB and PI3K/Akt, and GSH on MG53-mediated membrane repair.The results will verify MG53-mediated membrane repair for damaged sarcolemma and internal membranes and initiating mechanisms, and clarify the paradox if damaged organells membranes would be repaired prior to their fission,autophagy or apoptosis, which will provide us with an evidence that MG53 repair might be a new target for the prevention and treatment of exercise-induced skeletal muscle damage during DOMS.

MG53是骨骼肌特异性膜修复蛋白；延迟性肌肉酸痛（DOMS）至今无特效治疗方法；MG53对DOMS期肌膜、线粒体（Mito）和肌浆网（SR）膜损伤的修复及机制不清楚。本研究旨在应用MG53敲除小鼠及其骨骼肌原代培养细胞，通过运动和模拟DOMS期细胞致伤因素（ROS增加等），建立ED、IR和骨骼肌原代培养细胞模拟ED为模型，从整体、细胞和亚细胞的结构和功能和分子水平研究MG53在EIMD的DOMS期细胞膜、线粒体和内质网亚膜损伤的修复作用及其信号转导机制。在近5年的研究中，根据国内外研究进展，我们还适时扩展了一些内容，使研究更前沿，更有理论和实践意义。我们完成的主要研究内容、结果及意义包括：I． 研究了ED后DOMS期（~72h）和IR中MG53修复作用与信号通路机制。通过ED和IR损伤模型，发现在DOMS期，MG53 KO鼠骨骼肌损伤更严重，恢复更慢，包括线粒体损伤亦更严重和恢复也较慢，同时，有降低线粒体外膜标志性酶活性的趋势。提示：DOMS期亚细胞膜存在损伤后的修复，这对亚细胞损伤后直接进入到自噬和/或凋亡的理论可能是一个有益补充。可能机制：MG53与H2O2、p38、Akt等信号通路相互作用而影响膜及亚细胞膜损伤的修复。 II． 以ED和IR为模型，研究了某些营养因子（FDP、PS和CH）对小鼠ED和IR损伤的作用，且PS可能作用于细胞外膜而起到促进恢复作用。III． 研究了MG53与血T水平之间的关系。发现：它们之间存在正相关。这对MG53与运动人群的运动能力、心肺功能及代谢与健康等相互关系的理解与机制将有较好的理论与实践意义。IV． 研究了运动人体血MG53水平与心肺功能、运动能力和脂代谢等相互关系。结果发现：运动人群的血MG53水平与心肺功能、运动能力和脂代谢存在一定程度正相关。V． 研究了不同人群（职业运动员、经常健身人群、普通人群和某些病人）血液中MG53水平。结果表明：运动人群的血液MG53水平比普通人、健身人群及疾病（如PCOS、糖尿病、卵巢癌等）均低（PCOS是一个以高雄激素水平、多囊卵巢、肥胖和不孕为特征的疾病，无良好的治疗方法）。通过该血液MG53水平的横断面研究，揭示了MG53水平与某些疾病发病可能存在关联，亦明确MG53可能是肌肉分泌的内分泌机能的上游调节因子，它可能成为这些疾病治疗的新靶点。