不同运动方式和时间对大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ和Ⅳ活性的影响

背景:急性剧烈运动对机体可造成氧化应激,线粒体生成活性氧造成机体氧化应激和钙离子超负荷,导致骨骼肌功能下降,机体产生疲劳.然而长期规律运动后线粒体产生适应性变化,从而起到保护机体免受过多活性氧损害的作用.目的:观察不同运动方式和时间对大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ活性的影响.方法:48只健康雄性SD大鼠随机等分为正常对照组、无氧运动组、有氧运动组和交替运动组.在大鼠运动2,4,6周的时候分别处死,差速离心提取大鼠骨骼肌线粒体,分光光度法测定线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ的活性.结果与结论:运动后有氧组、交替组与无氧组线粒体呼吸链复合体酶I的活性随时间先增强而后下降;运动后有氧组与交替组线粒体呼吸链复合体酶Ⅳ的活性随时间而增强,无氧组则下降.说明有氧运动在中长期耐力运动中可有效提高大鼠体内呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ的活性,而无氧运动则只能在短期内提高其活性,长时间无氧运动可能导致对线粒体呼吸链复合体酶的损伤,影响骨骼肌工作效率,造成机体疲劳.     

不同运动方式和时间对大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ和Ⅳ活性的影响

背景：急性剧烈运动对机体可造成氧化应激,线粒体生成活性氧造成机体氧化应激和钙离子超负荷,导致骨骼肌功能下降,机体产生疲劳。然而长期规律运动后线粒体产生适应性变化,从而起到保护机体免受过多活性氧损害的作用。目的：观察不同运动方式和时间对大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ活性的影响。方法：48只健康雄性SD大鼠随机等分为正常对照组、无氧运动组、有氧运动组和交替运动组。在大鼠运动2,4,6周的时候分别处死,差速离心提取大鼠骨骼肌线粒体,分光光度法测定线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ的活性。结果与结论：运动后有氧组、交替组与无氧组线粒体呼吸链复合体酶I的活性随时间先增强而后下降;运动后有氧组与交替组线粒体呼吸链复合体酶Ⅳ的活性随时间而增强,无氧组则下降。说明有氧运动在中长期耐力运动中可有效提高大鼠体内呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ的活性,而无氧运动则只能在短期内提高其活性,长时间无氧运动可能导致对线粒体呼吸链复合体酶的损伤,影响骨骼肌工作效率,造成机体疲劳。     

长期运动对老年小鼠骨骼肌线粒体复合物的影响

目的：研究长期运动训练对老年小鼠骨骼肌线粒体复合物Ⅰ和复合物Ⅳ活性的影响,并探讨其机制。方法：以Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ雄性小鼠跑转笼为运动方式,通过分光光度法和极谱氧电极法测定线粒体复合物Ⅰ和复合物Ⅳ的活性。结果：随着小鼠年龄的增长,骨骼肌线粒体复合Ⅰ（ＮＡＤＨ脱氢酶）活性显下降,复合物Ⅳ（细胞色素氧化酶）活性无明显变化。经过８个月运动训练的小鼠骨骼肌红粒体复合物Ⅰ及复合物Ⅳ活性明显升高,显高于同龄     

低氧联合运动对大鼠骨骼肌线粒体自噬的影响

目的:观察慢性低氧及低氧联合运动对骨骼肌线粒体自噬的影响,并探讨低氧诱导因子-1α(HIF-1α)在其中的作用.方法:56只健康雄性SD大鼠随机分为:常氧对照组(NC)、低氧对照组(HC)、低氧联合运动组(H T,n=8)、低氧+二甲基亚砜(DMSO)组(HC+D)、低氧+HIF-1 α抑制剂YC-1组(HC+Y)、低氧联合运动+DMSO组(HT+D)和低氧联合运动+HIF-1α抑制剂YC-1组(HT+Y).低氧干预为常压低氧帐篷,模拟11.3％氧浓度.运动干预为低氧帐篷内53％ VO2m.跑台训练,1h/d.HIF-1α抑制剂组采用YC-1腹腔注射,4mg&g,1次/d.DMSO组注射等体积1％DMSO.上述干预均持续4周.结果:HC组与NC组比较,线粒体膜电位、ATP合成活力显著降低(P＜0.05),活性氧族(ROS)生成速率、PINK1、Parkin、Bnip3和HIF-1α蛋白表达显著升高(P＜0.05).HT组与HC组比较,线粒体膜电位、ATP合成活力、Parkin、Bnip3和HIF-1α表达显著升高(P＜0.05),ROS生成速率和PINK1表达显著降低(P＜0.05).YC-1干预HC和HT组,均造成线粒体膜电位、ATP合成活力、Bnip3和HIF-1α表达显著降低(P＜0.05),ROS生成速率和PINK1表达显著升高(P＜0.05).结论:低氧联合运动可通过HIF-1α途径促进了低氧诱导的Bnip3介导的线粒体自噬保护机制,从而提高骨骼肌线粒体的质量.     

长期运动对老年小鼠骨骼肌线粒体复合物的影响

目的 :研究长期运动训练对老年小鼠骨骼肌线粒体复合物I和复合物Ⅳ活性的影响 ,并探讨其机制。方法 :以C57BL/6J雄性小鼠跑转笼为运动方式 ,通过分光光度法和极谱氧电极法测定线粒体复合物I和复合物Ⅳ的活性。结果 :随着小鼠年龄的增长 ,骨骼肌线粒体复合物I(NADH脱氢酶)活性显著下降 ,复合物IV(细胞色素氧化酶 )活性无明显变化。经过8个月运动训练的小鼠骨骼肌线粒体复合物I及复合物IV活性明显升高 ,显著高于同龄对照鼠甚至高于5月龄鼠。结论 :运动训练在一定程度上致骨骼肌线粒体功能产生适应性变化。     

运动对骨骼肌代谢的影响

受运动强度、运动量和运动状况等因素的影响,骨骼肌基本代谢发生变化,出现结构和功能上的适应：表现在骨骼肌细胞内的收缩成分、肌糖原、肌红蛋白增多,线粒体体积、数量增加,以及毛细胞 血管分布在骨骼肌上的密度加大等,使骨骼肌的有氧代谢能力加强,肌肉收缩效率提高,运动到力竭时间延长。同时指出急性运动时肌浆网结构改变和功能下降是诱发骨骼肌疲劳的重要原因,而高强度训练却可以提高肌浆网功能及Ca^2 摄取率,从而改善骨骼肌兴奋－收缩耦联的生理效能。并由此提出,抗阻力练习作为运动疗法的手段之一,可有效的增加肌肉力量和预防肌肉萎缩。     

不同强度运动对大鼠心肌线粒体功能的影响

目的 探讨不同强度运动对心肌线粒体功能的影响及与运动性疲劳的关系。方法 以不同时间游泳为运动模式,观察了 90 min运动、力竭运动和力竭运动后 24h心肌线粒体脂质过氧化水平、抗氧化能力、游离钙浓度及磷脂酶 A2活性的变化。结果 90 min运动后心肌线粒体各项指标未见明显变化。力竭运动后心肌线粒体脂质过氧化水平显著提高,抗氧化能力和游离钙浓度显著下降,磷脂酶 A2活性显著增高 (P     

低氧复合运动对大鼠骨骼肌解偶联蛋白3表达及线粒体功能的影响

目的:观察单纯低氧及低氧复合运动对大鼠骨骼肌线粒体解偶联蛋白3(UCP3)表达的影响,并探讨其对线粒体能量转换和活性氧(ROS)生成的影响。方法:30只健康雄性SD大鼠随机分为:常氧对照组(NC,n=10)、单纯低氧组(HC,n=10)和低氧复合运动训练组(HT,n=10)。低氧干预为常压低氧帐篷,模拟11.3%的氧浓度,运动干预为低氧帐篷内53%VO2max强度的跑台训练,1h/d。4周后测定线粒体呼吸功能、ATP合成酶活力、ROS生成速率、UCP3mRNA和UCP3蛋白表达。结果:HC与NC组比较,态3呼吸速率(ST3)、呼吸控制比(RCR)、磷氧比(ADP/O)、ATP合成酶活力、UCP3mRNA和蛋白表达均显著降低(P<0.05—0.01),ROS生成速率升高(P<0.05)。HT与HC组比较,ST3、RCR、ADP/O、ATP合成酶活力、UCP3mRNA和蛋白表达均显著升高(P<0.05—0.01),ROS生成速率降低(P<0.05)。结论:低氧复合运动可上调骨骼肌线粒体UCP3表达,抑制ROS过度生成,并通过上调ATP合成酶活力,保持线粒体能量转换效率。     

长期规律运动对老年大鼠心肌细胞线粒体功能的影响

目的：探讨运动对老年大鼠心肌线粒体功能的影响。方法：将２０只２４月龄ＳＤ大鼠平均分成两组,１组为对照组,２组进行有规律的游泳训练,９０ｍｉｎ／次,６次／周,８周后测定大鼠心肌线粒体呼吸功能和电子传递组分的变化。结果：２组运动后呼吸控制率,碳氧比值明显增加,电子传递组分的活性显著升高。结论：长时间有规律的游泳运动能明显提高老年大鼠心肌线粒体的功能,可能是运动改善了老年动物心脏功能的能量基础。     

大黄对烫伤大鼠肠粘膜上皮细胞线粒体呼吸链的影响

目的：研究大黄对烫伤后大鼠肠粘膜上皮细胞线粒体呼吸链的影响。方法：采用大鼠背部２５％Ⅲ度烫伤模型,分离小肠粘膜上皮细胞内线粒体,监测细胞色素ａａ３,ｂ,ｃ和ｃ１的水平,并观察大黄在其中的影响。结果：烫伤后２小时肠粘膜上皮细胞线粒体细胞色素ａａ３,ｂ和ｃ１较为稳定,而在伤后６小时出现明显丢失,与烫伤组０．５和２小时及对照组比较,Ｐ均〈０．０５,而细胞色素ｃ在烫伤后早期即有明显丢失,于伤后６小时最为严     

痉挛型瘫痪大鼠骨骼肌肌球蛋白重链亚型的蛋白表达研究

目的:探讨痉挛型瘫痪大鼠骨骼肌肌球蛋白重链亚型的蛋白水平。方法:将50只5d龄新生Sprague-Dawley大鼠随机分成假手术组和模型组,每组25只。建模后大鼠20日龄时,HE染色观察锥体束病理损伤情况,Western blotting检测瘫痪侧比目鱼肌和腓肠肌中MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱb蛋白的表达。结果:与假手术组相比,模型组大鼠患侧肢体屈曲痉挛、走路缓慢、跛行,HE染色显示仅锥体束处出现细胞坏死、核固缩;模型组比目鱼肌MHC-Ⅰ蛋白表达(3.78±0.32)显著高于假手术组(0.24±0.11),P0.001;模型组腓肠肌MHC-Ⅰ蛋白表达(3.68±0.28)显著高于假手术组(2.34±0.26),P0.001;模型组比目鱼肌MHC-Ⅱb蛋白表达(0.34±0.16)显著低于假手术组(0.77±0.21),P0.001;模型组腓肠肌MHC-Ⅱb蛋白表达(0.32±0.18)显著低于假手术组(0.78±0.22),P0.001。结论:痉挛状态下大鼠骨骼肌肌球蛋白重链亚型MHC-Ⅰ蛋白高表达、MHC-Ⅱb蛋白低表达。     

不同运动方式对自发性高血压大鼠骨骼肌纤维类型与代谢的影响

目的:探讨不同运动方式对自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)骨骼肌纤维类型及代谢的影响,为高血压患者最佳运动处方制定提供科学依据和有效方法。方法:30只3月龄雄性SHR随机分为安静组(SHR sedentary,SHR-S)、中等强度持续有氧运动组(SHR moderate continuous aerobic training,SHR-MCAT)和高强度间歇运动组(SHR high-intensity interval training,SHR-HIIT),同时以10只雄性Wistar-Kyoto大鼠作为正常血压对照组(WKY)。WKY和SHR-S组安静饲养,SHR-MCT、SHR-HIT组分别进行8周持续和间歇跑台运动。实验后利用递增负荷跑台实验测定力竭时间(exhaust time,ET),分离胫骨前肌(快肌,Ⅱ型肌纤维为主)和比目鱼肌(慢肌,Ⅰ型肌纤维为主),利用比色法测定柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)(有氧代谢标志物)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)(无氧代谢标志物)...     

有氧运动促进老年前期小鼠快缩型骨骼肌蛋白质合成代谢的研究

目的:探讨中等强度有氧运动对老年前期小鼠快缩型骨骼肌蛋白质合成代谢的保护作用及其可能性机制。方法:20只13月龄雄性CD-1小鼠根据体重随机纳入对照组(C组)与有氧运动干预组(E组),运动组以自体重3%的负荷进行8周游泳训练,每日训练1次,每次45min,每周训练6天。末次运动后24h处死小鼠(禁食17h),采用便携式血糖仪检测血糖,氨基酸分析仪检测血浆游离氨基酸谱,酶联免疫法检测血清胰岛素,BCA法进行蛋白定量,免疫印迹法检测mTOR~(Ser2448)、4E-BP1~(Thr37/46)与p70S6K~(Thr389)磷酸化表达以及MHCⅡ蛋白表达。结果:与对照组(C组)小鼠相比,有氧运动干预组(E组)小鼠血浆游离氨基酸水平表现出下降趋势,其中亮氨酸、谷氨酸与甘氨酸含量下降显著(P0.01)。腓肠白肌蛋白质总量、mTOR~(Ser2448)、4E-BP1~(Thr37/46)、p70S6K~(Thr389)磷酸化表达与MHCⅡ蛋白表达均明显升高,有显著性意义(P0.01)。结论:中等强度有氧运动可以促进老年前期小鼠快缩型骨骼肌蛋白质合成,可能具有削弱衰老性肌肉萎缩发生发展的潜力,其作用机制可能涉及肌细胞内mTOR/p70S6K信号通路的活化。     

离心跑台运动对小鼠骨骼肌炎性因子、肌再生因子及血管再生因子表达的影响

目的:观察小鼠离心运动后骨骼肌炎性因子、肌再生因子以及血管再生因子的表达变化,探讨其在离心运动骨骼肌损伤修复中可能发挥的作用。方法:32只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组(C组,n=8)和离心运动组(D组,n=24)。根据取材时间,离心运动组又分为3个小组(运动后1d,3d和7d组)。离心运动后不同时间点取双侧腓肠肌。HE染色观察骨骼肌形态学变化,比色法检测血浆肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性,荧光定量PCR检测炎性因子、肌再生因子及血管再生因子基因表达的变化。结果:小鼠下坡跑后骨骼肌纤维结构无明显破坏,无显著炎性细胞浸润。与对照相比,血浆CK和LDH活性在运动后各时间点均无显著变化(P0.05)。从基因层面看,炎性细胞标志物(MPO—嗜中性粒细胞标志物;F4/80—巨噬细胞标志物)在下坡跑后显著上升。部分炎症因子(如肿瘤坏死因子-α、白介素-1β、白介素-6)在下坡跑后显著上调。而肌再生调节因子中,只有机械生长因子和白血病抑制因子在运动后出现显著上调。而肌再生关键细胞——肌卫星细胞的特异性标记分子(分子标志—Pax7,增殖标记—Myo D,分化标记—myogenin)在离心运动后未出现显著变化(P0.05)。此外,其他与肌肉和血管再生密切相关的再生因子(如:胰岛素样生长因子1、肝细胞生长因子、尿激酶型纤溶酶原激活物、环氧合酶2、低氧诱导因子-1α、血管内皮生长因子、血管生成素1等)在离心运动后均未见显著变化(P0.05)。结论:从形态学表现、血清指标和基因表达综合来看,离心跑台运动并非小鼠骨骼肌损伤建模的理想方式。     

有氧训练对衰老小鼠快缩型骨骼肌蛋白质降解的抑制作用研究

目的:探讨规律有氧训练对衰老小鼠骨骼肌蛋白质降解的影响。方法:17月龄雄性C57BL/6小鼠18只据体重随机纳入对照组(C组)与有氧训练组(AE组)。训练组小鼠以自身体重2.5%的负荷进行8周游泳训练,每周训练6天,每天1次,每次45min。末次训练24h后处死全部小鼠,禁食6h。酶联免疫吸附测定血清TNF-α、IL-1β和IL-6含量,荧光法检测类糜蛋白酶与钙蛋白酶活性,对硝基苯磷酸底物法检测酸性磷酸酶活性,免疫印迹法检测泛素蛋白酶体系统关键蛋白Atrogin-1、MuRF-1、Ubquitin及钙蛋白酶系μ-Calpain表达,色谱法检测腓肠白肌内3-MH含量。结果:8周有氧训练可致衰老小鼠腓肠白肌促炎细胞因子含量、类糜蛋白酶与钙蛋白酶活性、3-MH含量以及Atrogin-1、MuRF-1、Ubquitin与μ-Calpain蛋白表达显著下降,且变化具有显著性意义(P=0.000)。但溶酶体酶活性未见组间差异。结论:有氧训练可削弱衰老小鼠快缩型骨骼肌蛋白质降解,可能具有防治衰老性肌肉萎缩发生发展的潜力,其作用机制可能与其削弱炎性细胞因子生成集聚,进而抑制泛素蛋白酶体与钙蛋白酶系统的活性有关。     

Effect of low-level laser therapy (808 nm) on skeletal muscle after endurance exercise training in rats

BACKGROUND:

Low-level laser therapy (LLLT) has been demonstrated to be effective in optimizing skeletal muscle performance in animal experiments and in clinical trials. However, little is known about the effects of LLLT on muscle recovery after endurance training.

OBJECTIVE:

This study evaluates the effects of low-level laser therapy (LLLT) applied after an endurance training protocol on biochemical markers and morphology of skeletal muscle in rats.

METHOD:

Wistar rats were divided into control group (CG), trained group (TG), and trained and laser irradiated group (TLG). The endurance training was performed on a treadmill, 1 h/day, 5 days/wk, for 8 wk at 60% of the maximal speed reached during the maximal effort test (Tmax) and laser irradiation was applied after training.

RESULTS:

Both trained groups showed significant increase in speed compared to the CG. The TLG demonstrated a significantly reduced lactate level, increased tibialis anterior (TA) fiber cross-section area, and decreased TA fiber density. Myogenin expression was higher in soleus and TA muscles in both trained groups. In addition, LLLT produced myogenin downregulation in the TA muscle of trained animals.

CONCLUSION:

These results suggest that LLLT could be an effective therapeutic approach for stimulating recovery during an endurance exercise protocol.     

不同负荷跑台运动对实验性自发性高血压慢性肾功能不全大鼠肾功能的影响

目的 :将SHR大鼠的肾脏切除 5/6建立慢性自发性高血压肾功能不全模型 ,探讨不同运动负荷训练对肾功能的影响。方法 :将SHR大鼠在 8周龄时摘除右肾 2 /3 ,9周龄时行左肾全摘除 ,制备慢性肾功能不全模型。实验(1 ) :将实验动物随机分为非运动组和轻度运动组。运动组进行跑台训练 ,速度 2 0m/mim ,坡度 0° ,时间 30min/d ,5d/w。实验 (2 ) :实验动物随机分为非运动组、中等度和大强度运动负荷组。其中中等度运动负荷组速度 2 0m/mim ,大强度运动负荷组速度 35m/mim ,均坡度 0°,时间 60min/d ,5d/w。研究 4周不同程度运动负荷跑台运动对肾功能的影响。结果 :慢性跑台运动明显抑制尿蛋白排泄量的增加和血清总胆固醇水平 ,且随运动强度的增加而增强。中等度运动负荷的跑台运动明显降低了肾小球硬化指数。结论 :慢性运动不仅没有使慢性高血压肾功能不全模型的肾功能恶化 ,反而提示有保护肾功能的趋势