90天模拟失重大鼠股直肌的细胞化学变化

本实验用琥珀酸脱氢酶(SDH)染色结合微机图像分析技术对尾部悬吊模拟失重90d 大鼠股直肌纤维的类型,横截面积和组织化学反应进行了定量分析。结果表明,悬吊组股直肌Ⅰ型和ⅡA 型纤维的横截面积较对照组明显缩小(P<0.01)。悬吊组股直肌Ⅰ型纤维比例显著下降(P<0.01),ⅡA 型纤维比例升高(P<0.05)。组化反应定量结果则显示:悬吊组股直肌Ⅰ型纤维SDH 含量较对照组显著减少(P<0.05),而肌糖原、肌脂类和碱性磷酸酶含量增加(P 值分别<0.01,<0.01和<0.05);悬吊组股直肌ⅡB 型纤维脂类含量增加(P<0.05),肌糖原、SDH 和ALP 无明显变化(P>0.05)。本工作的主要发现是,为期90d 的长期模拟失重可使大鼠股直肌纤维比例发生变化,氧化功能下降,并出现糖原和脂类物质蓄积。     

运动对衰老骨骼肌卫星细胞成肌分化中线粒体活性氧生成的影响及调控机制

目的:观察耐力运动训练对衰老骨骼肌卫星细胞成肌分化中线粒体活性氧(ROS)生成的影响,并探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1(PGC-1α)对ROS生成调控的潜在机制。方法:C57BL/6小鼠分为青年对照组(YN组,2月龄,12只)、老年对照组(ON组,12月龄,12只)和老年运动训练组(OT组,12月龄,12只),其中OT组进行中等强度跑台训练(0°,17 m/min,25 min/天,5天/周)。12周后,HE染色鉴定骨骼肌萎缩程度。两步酶消化法分离骨骼肌卫星细胞,原代培养并体外诱导成肌分化24 h。倒置显微镜观察卫星细胞成肌分化程度,测定线粒体呼吸功能、细胞ROS水平、线粒体ROS生成速率、肌球蛋白重链(MyHC)各亚基mRNA表达,及MyHC、PGC-1α、Tfam、COXⅣ、MnSOD蛋白表达量。结果:与YN组比较,ON组肌纤维横截面积、肌管形成数量、My-HC蛋白表达、MyHCⅠ、MyHCⅡa、MyHCⅡx mRNA表达、态3呼吸速率(ST3)、呼吸控制比(RCR)和PGC-1α、Tfam、COXⅣ、MnSOD蛋白表达均显著降低(P<0.05～0.01),ON组态4呼吸速率(ST4)、细胞ROS水平、线粒体ROS生成速率及MyHCⅡb mRNA表达显著升高(P<0.05～0.01)。与ON组比较,OT组湿重/体重比值、肌纤维横截面积、肌管形成数量、MyHC蛋白表达、MyHCⅠ、MyHCⅡa、My-HCⅡx mRNA表达、ST3、RCR和PGC-1α、Tfam、COXⅣ、MnSOD蛋白表达均显著升高(P<0.05～0.01),OT组细胞ROS水平、线粒体ROS生成速率及MyHCⅡb mRNA表达显著降低(P<0.05～0.01)。结论:耐力运动训练提高衰老骨骼肌卫星细胞成肌分化中PGC-1α表达,继而通过上调Tfam和MnSOD提高线粒体能量代谢,减少线粒体ROS产生,以促进成肌分化。     

硝苯地平对去负荷比目鱼肌肌球蛋白重链(MHC)异构体转化的影响

目的观测L型钙离子通道抑制剂硝苯地平对尾部悬吊大鼠比目鱼肌重量,以及肌球蛋白重链(MHC)表达水平的影响。方法经饮水每天给予大鼠10mg／kg体重的硝苯地平1与2周。称量比目鱼肌(SOL)与趾长伸肌(EDL)的湿重,用低温SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳观测MHC异构体蛋白表达,并用RT—PCR方法观测MHCmRNA的表达。结果与正常对照组相比,给予硝苯地平处理1与2周的同步对照组大鼠SOL的相对重量未见明显改变;而尾部悬吊1周与2周大鼠SOL的相对重量则分别降低了39．5％和51．7％。经硝苯地平处理的1与2周悬吊大鼠的SOL相对重量较其对照组分别降低了36．6％与52．0％,但与同步悬吊组相比,无明显差异。各组EDL相对重量均未见明显改变。正常对照组与经硝苯地平处理的对照组可检测到MHCⅠ、Ⅱa mRNA与蛋白的表达,悬吊组与经硝苯地平处理的悬吊组可检测到MHCⅠ、Ⅱa、Ⅱb与Ⅱx mRNA以及MHCⅠ与Ⅱa蛋白的表达。在对照组与悬吊组,硝苯地平对Ⅱ型MHC mRNA表达均产生抑制作用,并降低MHC Ⅱa蛋白表达。结论硝苯地平不能防止去负荷引起的SOL萎缩,但在转录水平抑制萎缩SOL的MHC异构体由慢型向快型转化。     

AR阻断剂对运动骨骼肌mTOR信号通路的影响

目的:通过阻断雄激素受体(AR)并结合运动,探讨雄激素对运动骨骼肌哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)信号通路的影响特点。方法:30只7周龄雄性SD大鼠,适应性训练后随机分为5组:安静对照组(C)、AR阻断剂组(F)、运动组(E)、AR阻断剂运动组(EF)、假手术组(S)。F、EF组于实验前3 d颈部皮下包埋氟他胺释缓剂,E、EF组进行为期10 d的中等强度运动,于末次运动后6 h取趾长伸肌,测定肌球蛋白重链(MHC)蛋白表达及AR、m TOR、核糖体S6蛋白激酶(p70S6K)、真核起始因子4E结合蛋白(4EBP1)基因及蛋白和磷酸化表达。结果:F组体重与C组相比显著下降(P<0.01),E组无显著差异。F组MHC含量与C组相比显著下降(P<0.05),E组则显著升高(P<0.05);EF组与E组相比显著下降(P<0.01)。F组AR m RNA、p-AR与C组相比显著下降(P<0.01),E组显著升高(P<0.05),EF组与E组相比显著下降(P<0.01)。F组m TOR、p70S6K、4EBP1 m RNA与C组相比均显著下调(P<0.05,P<0.01,P<0.05),E组则显著上调(P<0.05),EF组与E组相比显著下降(P<0.01)。F组p-m TOR、p-4EBP1、4EBP1与C组相比均显著下降(P<0.01,P<0.01,P<0.05),E组p-m TOR、m TOR、p-p70S6K显著增加(P<0.01,P<0.01,P<0.05),EF组与E组相比显著下降(P<0.01)。结论:阻断AR可显著抑制m TOR通路活性,运动则促进m TOR通路活性增强,阻断AR后运动并不能诱导m TOR通路活性增强,表明雄激素对运动骨骼肌m TOR通路的作用主要经AR介导的非基因途径进行。     

运动诱导的大鼠腓肠肌细胞凋亡与肌纤维类型百分构成关系的研究

目的:探讨运动诱导的骨骼肌细胞凋亡和肌纤维类型百分构成的关系。方法:30只成年雄性SD大鼠随机分为安静对照组(不运动)、中等强度运动组(18m/min,100min)和大强度运动组(28m/min,20min),每组10只。安静组和运动组大鼠分别于安静状态和运动后即刻处死,取后肢腓肠肌内侧头,分别以原位末端标记法(TUNEL)测试细胞凋亡,ATP酶染色法鉴定Ⅰ型和Ⅱ型骨骼肌纤维,SDS-PAGE凝胶电泳分离肌凝蛋白重链(MHC),MHCⅠ、MHCⅡa、MHCⅡb和MHCⅡx。结果:(1)安静对照组大鼠腓肠肌内侧头仅检测到少量TUNEL阳染细胞核;中等强度运动组有散在的TUNEL阳染细胞核,凋亡指数为19.01±6.61;大强度运动组也检测到TUNEL阳染细胞核,凋亡指数为11.51±4.33%。(2)中等强度运动组细胞凋亡指数与Ⅱ型肌纤维面积百分比的相关系数r为0.776(P<0.05);大强度运动组细胞凋亡指数与Ⅱ型肌纤维面积百分比的相关系数r为0.737(P<0.05)。(3)中等强度运动组细胞凋亡指数与MHCⅡa亚型百分比呈高度正相关(r=0.787,P<0.05);与MHCⅡb亚型百分比呈低度负相关(r=-0.334,P<0.05);大强度运动组的结果与中等强度组基本一致。结论:运动量是影响骨骼肌细胞凋亡率的关键因素之一,肌细胞凋亡率在一定程度上随运动量的增加而升高,并且Ⅱ型肌纤维(快肌纤维)百分比高的骨骼肌在大强度和中等强度跑台运动中更易发生细胞凋亡。     

两种中药对14 d后肢去负荷大鼠肌肉结构的影响

目的 研究当归和川芎对尾吊大鼠比目鱼肌(SOL)肌球蛋白重链(MHC)表达及肌萎缩的影响.方法 尾部悬吊法建立模拟失重模型,将大鼠分为同步饲养组(Con)、尾吊灌溶媒组(HLU+W)、尾吊当归灌胃组(HLU+Ang)和尾吊川芎灌胃组(HLU+Lig).免疫组化法检测大鼠比目鱼肌肌球蛋白重链的表达.结果 与同步饲养组相比,尾吊组比目鱼肌的湿重,肌重体重比以及Ⅰ型和Ⅱ型肌纤维横截面积均有所下降,而MHC Ⅱ的表达和Ⅱ型肌纤维的比例上升.与未治疗组相比,当归可以使Ⅰ型和Ⅱ型肌纤维横截面积分别提高29%和35%,MHC Ⅱ的表达下降.川芎可使Ⅰ型肌纤维横截面积提高25%(P=0.064)并相应减少MHC Ⅱ的表达.结论 当归和川芎均能显著抑制模拟失重导致的MHC Ⅱ型表达的升高,并缓解尾吊大鼠肌纤维横截面积的缩小.     

耐力训练大鼠骨骼肌FAT/CD36表达及其与胰岛素敏感性的相关分析

目的:研究耐力训练对大鼠骨骼肌脂肪酸转位酶/CD36(FAT/CD36)表达的影响,并分析其与胰岛素敏感性指数(ISI)的相关关系。方法:将23只SD大鼠随机分成耐力训练组(T)(n=13)和安静对照组(C)(n=10)。T组大鼠每周进行6天、共7周的中等强度跑台耐力训练。7周后取肾周和睾丸周围脂肪组织称重,计算脂肪垫百分比;空腹取血测定总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、非酯化脂肪酸(NEFA)、胰岛素(FINS)含量;取股直肌测定匀浆液FAT/CD36蛋白表达,并与ISI进行相关分析。结果:7周耐力训练后,T组大鼠体重和脂肪垫百分比均低于C组(P<0.01,P<0.01);T组大鼠血清TC、NEFA、FINS低于C组(P<0.01,P<0.05,P<0.05);T组大鼠股直肌匀浆液FAT/CD36蛋白含量、胰岛素敏感性指数(ISI)显著高于C组(P<0.01,P<0.05),且二者呈高度正相关(r=0.823,P<0.01)。结论:7周耐力训练可提高大鼠胰岛素敏感性,上调FAT/CD36的表达,以适应其介导的耐力训练脂肪分解代谢增强后骨骼肌脂肪酸转运的需求。     

活血生肌类中药对大鼠急性钝挫伤后骨骼肌Ⅱb型MHC及Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达的影响

目的:观察活血生肌类中药对骨骼肌钝挫伤后修复过程中Ⅱb型肌球蛋白重链(myosin heavy chain; MHC)及Ⅰ、Ⅲ型胶原(collagen-Ⅰ和collagen-Ⅲ)蛋白表达的影响.方法:将采用打击装置造成后下肢肌群钝挫伤的108只大鼠随机分为活血生肌类中药治疗组、IGF-Ⅰ治疗组及生理盐水对照组.用免疫组化方法分析骨骼肌钝挫伤后修复过程中肌肉Ⅱb型MHC、Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的表达.结果:(1)急性钝挫伤后各组动物骨骼肌Ⅱb型MHC及Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达量均显著降低(P<0.01),随修复过程呈上升趋势并维持在相对恒定的水平.(2)活血生肌类中药组大鼠在骨骼肌修复过程中Ⅱb型MHC 蛋白表达水平的升幅及峰值明显高于生理盐水组(P<0.01),但低于IGF-Ⅰ组(P<0.01).(3)3组大鼠Ⅰ型胶原蛋白表达水平均于损伤后第21天达到高峰,但活血生肌类中药组大鼠该蛋白表达峰值及相对恒定水平明显低于生理盐水组(P<0.01),与IGF-Ⅰ组比较无显著差异(P>0.05).(4)3组大鼠Ⅲ型胶原蛋白表达水平均于损伤后第14天达到峰值,下降至一定水平后基本维持在高于正常的水平.活血生肌类中药组大鼠Ⅲ型胶原蛋白表达的峰值水平及最终相对恒定的水平明显低于生理盐水组(P<0.01),与IGF-Ⅰ组无显著差异(P>0.05). 结论:急性骨骼肌钝挫伤修复过程中,活血生肌类中药能有效地促进Ⅱb型MHC 蛋白表达,阻止Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达过度升高,从而有利于损伤组织修复.     

力竭运动后大鼠心肌组织结构改变及不同时相PPARα表达的变化

目的:探讨力竭游泳运动后大鼠心肌组织结构的改变以及运动后不同时相过氧化体增殖物激活型受体α(PPARα)表达的变化。方法:90只成年健康雄性SD大鼠,分为安静对照组(n=10)和一次力竭游泳运动组(n=40)、2周反复力竭游泳运动组(n=40),后两组分别于力竭运动后即刻,6、12及24小时取材,应用HE染色和变色酸2R-亮绿染色技术观察大鼠心室肌组织结构和缺血缺氧改变,应用免疫荧光技术和图像分析方法测定各组大鼠心肌PPARα表达。结果:一次力竭运动后大鼠心肌HE染色可见形态结构异常,变色酸2R-亮绿染色可见心肌细胞浆存在点、片状红色缺血缺氧改变;一次力竭游泳运动后6小时右心室及室间隔PPARα蛋白表达显著低于对照组对应部位蛋白表达(P<0.01);反复力竭运动后即刻及24小时,室间隔PPARα蛋白表达均显著低于安静对照组(P<0.01)。结果提示,力竭运动后心肌PPARα表达水平与心肌受损程度有关,可能是运动性心肌微损伤发生的重要机制。     

大负荷运动后不同时相大鼠骨骼肌成肌调节因子MyoD、myogenin表达的变化

目的:研究力竭游泳运动及恢复期大鼠骨骼肌成肌调节因子MyoD、myogenin蛋白表达的变化,以进一步探讨运动导致的骨骼肌微损伤后的再生修复机制。方法:36只8周龄健康雄性SD大鼠随机分为安静对照组(C)、力竭运动后即刻组(E0)、力竭运动后12h组(E12)、力竭运动后24h组(E24)、力竭运动后48h组(E48)和力竭运动后72h组(E72)6组,每组6只。各力竭运动组进行为期1周的负重力竭性游泳运动,并于末次力竭运动后不同时间点取样。采用SABC-DAB免疫组化方法检测大鼠比目鱼肌和股外侧肌中成肌调节因子MyoD、myogenin蛋白表达。结果:C、E0、E12组大鼠比目鱼肌和股外侧肌未见MyoD与myogenin蛋白表达;E24组比目鱼肌MyoD有一定数目的表达,E48组表达数目较多,E72组有所降低,但仍多于E24组;E24组比目鱼肌myogenin有少量表达,E48组表达量也较少,但比E24组多,E72组表达数目明显增多。阳性细胞核数目(均数/视野)统计结果为:C、E0、E12组比目鱼肌MyoD均为0;E24:7.6个/视野;E48:22.2个/视野(较多);E72:13.1个/视野;C、E0、E12组比目鱼肌myogenin均为0;E24:2.0个/视野;E48:3.2个/视野;E72:12.0个/视野(较多)。大鼠股外侧肌MyoD、myogenin表达趋势与比目鱼肌基本一致。结论:力竭游泳运动及恢复期不同时相,大鼠骨骼肌成肌调节因子MyoD、myogenin蛋白表达呈规律性变化,大鼠比目鱼肌和股外侧肌MyoD蛋白表达量在大负荷运动后48h较高,myogenin蛋白表达量在大负荷运动后72 h较高。     

补充辅酶Q_(10)与递增负荷训练对一次力竭运动大鼠骨骼肌线粒体呼吸链酶复合体活性的影响

目的:探讨补充外源性辅酶Q10(CoQ10)及递增负荷运动训练对一次力竭运动大鼠骨骼肌线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ活性的影响。方法:36只2月龄健康雄性Wister大鼠随机分为4组(n=9):对照组(NC)、补充CoQ10组(QC)、训练组(NE)和补充CoQ10+训练组(QE)。喂养及训练时间共7周。QC组和QE组每天按2mg/100g体重剂量灌胃补充CoQ10一次。NC组和QC组不进行运动训练,NE组和QE组进行递增负荷水平跑台运动训练。7周后各组均进行一次力竭运动,运动后即刻断头处死,迅速取出股四头肌。差速离心提取骨骼肌线粒体,分光光度法测定线粒体呼吸链酶复合体(CⅠ~CⅢ)活性。结果:(1)CⅠ活性:与NC组比较,QC组和QE组均显著下降(P<0.05,P<0.01);与NE组比较,QE组显著下降(P<0.05)。(2)CⅡ活性:与NC组比较,QC组显著升高(P<0.01);与QC组比较,QE组显著下降(P<0.01);与NE组比较,QE组显著上升(P<0.05)。(3)CⅢ活性:与NC组比较,QC组和NE组均显著上升(P<0.01)。结果提示:(1)单纯补充CoQ10和递增负荷训练均可提高力竭性运动后即刻骨骼肌线粒体呼吸链功能,且单纯补充CoQ10效果更佳。(2)递增负荷运动训练与补充CoQ10在提高力竭性运动后即刻骨骼肌线粒体功能方面无协同作用。     

补充葛根素对力竭游泳训练大鼠海马细胞凋亡及Bcl-2、P53蛋白表达的影响

目的:观察补充葛根素对力竭性游泳训练造成的大鼠海马细胞凋亡以及Bcl-2和P53表达的影响。方法:2月龄SD大鼠30只随机分为安静对照组、力竭训练组和力竭训练+葛根素补充组,每组10只。对照组不运动,其它两组进行4周的力竭性游泳训练。葛根素补充组每天给予葛根素注射液灌胃(100mg/kg),对照组及单纯力竭运动组给予等量生理盐水。各组大鼠分别于实验结束后麻醉处死,取大鼠海马组织,采用流式细胞仪检测大鼠海马组织细胞凋亡、Bcl-2及P53蛋白表达。结果:与安静对照组相比,力竭训练组海马细胞凋亡率显著升高(P<0.01),细胞增殖指数显著升高(P<0.05),海马神经细胞Bcl-2表达显著下降(P<0.05),P53表达显著升高(P<0.01)。与力竭训练组相比,葛根素补充组海马神经细胞凋亡率显著下降(P<0.01),海马神经细胞Bcl-2表达显著升高(P<0.05),P53表达显著性下降(P<0.05)。结论:补充葛根素对力竭性游泳大鼠海马细胞有保护作用及促进疲劳恢复的作用,可能与葛根素上调凋亡基因Bcl-2及下调P53蛋白表达有关。     

2周耐力训练对大鼠骨骼肌肌动蛋白和肌球蛋白重链基因表达的影响

目的:研究2周跑台训练对雄性SD大鼠骨骼肌肌动蛋白(α-actin)和肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MHC)基因表达的影响.方法:实验以20只雄性SD大鼠为研究对象,将其随机分为对照组和训练组.运动训练组大鼠进行连续2周强度约为75%VO2max(18.5～24米/分钟,坡度为0°,每次运动50分钟,每天2次)的跑台训练,采用半定量反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)测定股四头肌深层肌α-actin和MHC mRNA含量.结果:(1)连续2周跑台训练后,股四头肌α-actin mRNA表达增加了22%(P<0.01).(2)连续2周跑台训练后,股四头肌MHCIIx、MHCIIb mRNA含量分别是安静对照组的109%(P<0.05)和108%(P<0.001),MHCIIb和MHCI mRNA变化不明显,结论:(1)短期耐力训练能够提高骨骼肌α-actin基因表达;(2)短期耐力训练后,快型MHC中的两种慢型MHC异形体--MHCIIx、MHCIIa基因表达增加,但未引起快型MHCIIb和慢型MHCI基因表达的变化.     

大负荷运动及其恢复期间大鼠骨骼肌超微结构及MGF的变化

目的:观察大负荷运动及其恢复期间大鼠骨骼肌超微结构及机械生长因子(MGF)的变化。方法:36只8周龄健康雄性SD大鼠随机分为6组,每组6只:安静对照组(C组)和力竭运动后即刻组(E0组)、12h组(E12组)、24h组(E24组)、48h组(E48组)、72h组(E72组)。各力竭运动组尾部负重为3%体重,进行1周负重力竭性游泳运动,每天1次,并于末次力竭后不同时间点取材。采用ELISA方法检测大鼠血清及腓肠肌MGF表达,电镜下观察大鼠股直肌超微结构变化。结果:(1)1周大负荷游泳运动之后,骨骼肌超微形态结构发生了程度不同的改变,具体表现为肌间隙增宽,内质网、线粒体可见轻度变形,肌原纤维疏松变细,出现Z线扭曲等。E0组和E24组上述改变更加明显。(2)与安静对照组相比,力竭运动各组骨骼肌MGF均明显增加(P<0.05),其中E24组与安静对照组相比有极显著性差异(P<0.01)。血清MGF也有相似变化,E0组与安静对照组相比有极显著性差异(P<0.01)。结论:1周大负荷游泳运动可引起一定程度的骨骼肌微损伤,大负荷运动及其恢复期间,大鼠骨骼肌和血清MGF明显增加,提示MGF可能与肌肉组织的微损伤修复有关。     

递增负荷低氧训练对大鼠股外肌eNOS、HO-1、VEGF mRNA表达的影响

目的:探讨递增负荷低氧训练对调节大鼠骨骼肌血管生长和舒张相关基因(eNOS、HO-1、VEGF)的影响。方法:80只雄性SD大鼠适应性训练后分为常氧安静组,常氧训练组,常氧递增训练Ⅰ、Ⅱ组,低氧安静组,低氧训练组,低氧递增训练Ⅰ、Ⅱ组,共8组;所有训练组进行4周水平跑台训练,常氧训练组(35m/min)和低氧训练组(30m/min)采用恒定负荷,1h/d,5d/w,持续4周;4个递增训练组采用递增负荷,1h/d,5d/w,持续4周。低氧组每天在低氧环境(氧浓度13.6%,模拟海拔约3500米)中生活。采用荧光定量PCR测定股外肌eNOS、HO-1、VEGF mRNA表达。结果:(1)低氧训练组骨骼肌eNOS mRNA表达较常氧安静、常氧训练和低氧安静组显著下降(P<0.05),常氧递增训练Ⅱ组较常氧训练组显著上升(P<0.01),低氧递增训练Ⅱ组较低氧训练、低氧递增训练Ⅰ组均显著下降(P<0.05)。(2)常氧训练、低氧训练组骨骼肌HO-1 mRNA表达较常氧安静和低氧安静组均显著下降(P<0.05),常氧递增训练I组较常氧训练组显著上升(P<0.05),低氧递增训练Ⅱ组较低氧训练和低氧递增训练Ⅰ组显著性下降。(3)常氧训练、低氧训练组骨骼肌VEGF mRNA表达较常氧安静组显著上升(P<0.01),低氧递增训练Ⅱ组较常氧递增训练Ⅱ、低氧训练、低氧递增训练Ⅰ组均显著降低。结论:(1)低氧环境长期训练抑制股外肌eNOS mRNA表达;一定强度常氧递增训练促进其表达,低氧递增负荷训练则抑制其表达。(2)4周常氧和低氧训练均抑制股外肌HO-1 mRNA表达;低氧和常氧递增负荷对HO-1的影响与对eNOS一致。(3)常氧训练和低氧训练可促进股外肌VEGF mRNA表达,低氧环境下增加训练负荷抑制其表达。     

一次性力竭运动对小鼠肝脏和骨骼肌内质网应激的影响

目的:观察一次性力竭运动对小鼠肝脏和骨骼肌组织内质网应激的影响。方法:16只雄性C57/BL6小鼠随机分为安静组和运动组,每组8只。运动组进行一次性力竭游泳,4小时后取材;安静组不运动,取材时间和方法同运动组。测定肝脏和股四头肌内质网应激蛋白葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)、磷酸化和非磷酸化的双链RNA依赖的蛋白激酶样内质网类激酶[double-stranded RNA-dependent protein kinase(PKR)-like ER kinase,PERK]、磷酸化和非磷酸化的肌醇需酶1(inositol requiring enzyme 1,IRE1)的蛋白表达量及GRP78、剪切型的X盒结合蛋白1(X box binding protein 1 splicing,XBP1s)、C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)、生长停滞和诱导DNA损伤基因34(growth arrest and DNA damage-inducible gene 34,GADD34)mR-NA的表达量,测定血糖、肝糖原和肌糖原水平,光镜下对肝脏和骨骼肌组织进行形态学观察。结果:与安静组相比,运动组肝脏和股四头肌内质网应激标志性蛋白GRP78、p-PERK/PERK、p-IRE1/IRE1及GRP78、XBP1s、CHOP、GADD34的mRNA表达均显著增加(P<0.01),血糖、肝糖原和肌糖原均显著下降(P<0.05)。运动组糖原含量与内质网应激标志物表达量呈负相关(P<0.01),部分肝细胞胞浆水肿。结论:一次性力竭性游泳可引起内质网应激增强。肝糖原和肌糖原的储备和消耗可能与内质网的应激程度有关。     

小鼠运动敏感型血清miRNA的筛选

目的研究运动对小鼠血清中循环miRNA的影响。方法 C57BL/6小鼠随机分为5组,每组10只,分别为对照组(Con),中强度运动组(M),高强度运动组(H),中强度恢复组(MR),高强度恢复组(HR)。M组和H组分别以10 m/min,20 m/min的速度进行中强度和高强度跑台运动,每次运动30min。两组运动结束后恢复24 h即为MR和HR组。采用实时定量PCR检测小鼠血清和比目鱼肌中肌特异性miRNA的变化。结果中强度运动使血清中miR-1a、26a和133a显著升高(P0.01),miR-146a表达升高(P0.05);高强度运动下血清miR-1a和133a显著升高(P0.05),miR-26a显著升高(P0.01),miR-146a无明显变化。中强度运动下小鼠骨骼肌中miR-1a和133a显著下降(P0.05),高强度运动下小鼠骨骼肌miR-1a,miR-133a显著升高(P0.05,P0.01),其他指标变化不明显。24 h后血清和比目鱼肌中miRNA表达基本恢复至对照组水平。结论运动能引起小鼠血清循环miRNA的浓度变化,不同的运动强度对血清中miRNA的影响不同,比目鱼肌可能是其来源之一。     

3周大运动量训练对大鼠骨骼肌mTOR信号通路的影响

目的:探讨3周大运动量训练过程中,大鼠骨骼肌蛋白合成代谢的变化规律和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路的变化特点。方法:以7周龄雄性SD大鼠(36只)为研究对象,按体重随机分对照组3组(C1、C2、C3)和运动组(E1、E2、E3)3组。运动组进行3周大强度和中等强度相结合大运动量跑台训练,对照组不运动。每周训练结束后,随机选取对照组和运动组各1组,测试腓肠肌湿重、肌球蛋白重链(MHC)表达、mTOR及其下游信号70KD核糖体蛋白S6激酶(p70S6K)、真核起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)的蛋白表达和磷酸化水平。结果:(1)第1周训练结束,与同期对照组(C1)相比,E1组p70S6K(Thr389)磷酸化水平和4EBP1蛋白表达显著升高(P<0.01);4EBP1(Thr37/46)磷酸化水平显著升高(P<0.05)。(2)第2周训练结束,与同期对照组(C2)相比,E2组mTOR(Ser2448)磷酸化水平显著降低(P<0.01);p70S6K(Thr389)磷酸化水平显著降低(P<0.05)。(3)第3周训练结束,与同期对照组(C3)相比,腓肠肌MHC蛋白表达显著降低,mTOR(Ser2448)和p70S6K(Thr389)磷酸化水平显著降低(P<0.01);腓肠肌湿重和mTOR、p70S6K、4EBP1蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论:3周大运动量训练过程中,骨骼肌蛋白合成能力呈现出先升高后降低的变化特点。大运动量训练疲劳后对骨骼肌蛋白合成的抑制作用主要由m TOR信号通路蛋白表达降低所致。     

运动对雄性小鼠骨内分泌FGF23—Klotho/FGFR1轴及相关因子表达的影响

目的:探讨运动对雄性生长期小鼠骨内分泌FGF23——Klotho/FGFR1轴及相关因子表达影响,从骨骼调控角度为运动改善肾脏功能提供新的研究思路。方法:28只清洁级5周龄C57BL/6雄性小鼠随机分成对照组(C组)、跳跃组(J组)、游泳组(S组)和下坡跑组(R组),每组7只,进行50 min/天、6天/周、共8周运动训练,运动强度在65%～70%VO2max。运动结束后,检测小鼠体重、单侧股骨湿重和胫腓骨湿重;Western blotting法检测骨中FGF23、肾脏中Klotho和FGFR1蛋白表达;RT-PCR法检测肾脏中NPT2a、NPT2c、Cyp24α1和Cyp27b1 mRNA表达;磷钼酸法检测血磷水平;酶联免疫血清检测1,25(OH)2D3水平。结果:(1)游泳组体重低于对照组和下坡跑组(P<0.05);跳跃组和下坡跑组股骨湿重高于对照组(P<0.05);跳跃组和下坡跑组股骨湿重高于游泳组(P<0.01);跳跃组和下坡跑组股骨湿重/体重水平高于对照组(P<0.01)。(2)跳跃组、游泳组和下坡跑组骨组织FGF23蛋白相对表达量高于对照组(P<0.05或P<0.01);下坡跑组肾脏FGFR1蛋白相对表达量高于对照组(P<0.05)。(3)下坡跑组NPT2a mRNA表达水平低于对照组(P<0.05);跳跃组和下坡跑组Cyp24α1 mRNA表达水平高于对照组(P<0.01),下坡跑组Cyp24α1 mRNA表达水平高于游泳组(P<0.01);下坡跑组Cyp27b1 m RNA表达水平低于对照组(P<0.05)。(4)游泳组和下坡跑组血磷水平低于对照组(P<0.01);跳跃组、游泳组和下坡跑组血清1,25(OH)2D3含量低于对照组(P<0.05或P<0.01)。结论:下坡跑运动显著提高骨骼中FGF23水平,并通过FGF23--Klotho/FGFR1轴,降低NPT2a和NPT2c表达,降低血磷水平;提高Cyp24α1表达,降低Cyp27b1表达,降低1,25(OH)2D3水平,其作用效果优于跳跃运动和游泳运动。     

不同恢复方式对去负荷大鼠腓肠肌纤维类型组成的影响

目的:探讨自然恢复和离心运动恢复等再负荷方式对废用性骨骼肌纤维横截面积及类型的影响。方法:采用尾部悬吊模型。24只成年雌性SD大鼠按体重随机分为对照组(CON)、尾部悬吊组(TS),悬吊14天后解悬吊自然恢复组(NR)和悬吊14天后离心运动恢复组(ER),每组6只。离心运动为每天下坡跑1h,坡度-5%,跑速16 m/min,共2周。取大鼠腓肠肌进行异染性染料ATPase染色,计算腓肠肌纤维组成百分比和肌纤维横截面积(CSA)。结果:(1)TS组大鼠腓肠肌I型%和IIa%显著低于CON组(P<0.01),IIb%显著高于CON组(P<0.01);TS组Ⅰ型肌纤维CSA较CON组减少42.2%(P<0.01),Ⅱa型肌纤维CSA减少30.0%,Ⅱb型肌纤维CSA减少了17.9%(P<0.01)。(2)NR组I%与CON组无显著差异,IIa型和IIb型肌纤维CSA与CON组无显著差异。(3)ER组I%、IIa%和IIb%和横截面积均与CON组无显著性差异。(4)ER组与NR组相比,I%无显著性差异,IIa%高12.54%(P<0.01),IIb%低14.63%(P<0.01);ER组Ⅰ型肌纤维CSA为NR组的1.18倍(P<0.01),两组Ⅱa和Ⅱb型肌纤维CSA则没有显著性差异。结论:尾部悬吊造成骨骼肌废用性肌萎缩,与自然恢复相比,离心运动能较好地使废用性萎缩骨骼肌的面积和肌纤维组成百分比得到恢复。