研究目的:观察丝氨酸蛋白酶(Omi)的特异性抑制剂Ucf-101对离心运动诱导大鼠骨骼肌细胞凋亡的影响,以及骨骼肌组织Omi和XIAP的表达变化。探讨Omi在离心运动致骨骼肌细胞凋亡中的作用,为调节运动致骨骼肌细胞凋亡、预防运动损伤提供新的实验依据。研究方法:将健康雄性SD大鼠随机分为安静对照组(C)、离心运动组(E)、单纯阻断组(U)、DMSO组(D)和运动阻断组(EU)。除C组外,其余四组又随机分为实验后即刻、12 h、24 h、48 h、72 h组。E组与EU组大鼠在跑台上进行坡度为-16°的一次性离心运动;U组和EU组大鼠腹腔注射Omi特异性抑制剂Ucf-101(1.5 umol/kg);D组大鼠腹腔注射含0.5%DMSO的生理盐水,于实验后不同时间点分批取比目鱼肌待测。使用荧光酶联免疫吸附法检测半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase-3,-8,-9,-12)的活性;Western Blot法分别检测Omi、凋亡抑制蛋白(XIAP)的蛋白表达。研究结果:(1)与安静对照组相比,单纯阻断组和DMSO组大鼠骨骼肌Caspase-3活性无明显差异。离心运动组和运动阻断组的大鼠不同时程骨骼肌Caspase-3活性均呈先升高后降低趋势,运动阻断后在除72 h的其余时间点Caspase-3活性均低于离心运动组,其中在12 h的最高峰处,运动阻断组比单纯运动组降低了15.6%;而且运动阻断组Caspase-3活性恢复到正常水平的时间较单纯运动组短,运动阻断组在48h即恢复到正常水平,而单纯运动组则在72h。(2)与安静对照组相比,单纯阻断组和DMSO组大鼠不同时程Caspase-9活性均无统计学差异。运动阻断后大鼠Caspase-9活性与离心运动组趋势相近,均呈一过性升高,且均在12 h到达最高峰。二者的不同是,运动阻断后各时间点Caspase-9活性均低于离心运动组,其中在运动阻断后12 h和48 h Caspase-9活性降低了30.8%和47.4%。而且运动阻断组后48 h Caspase-9活性即恢复到安静对照水平,而离心运动组则在72 h才恢复到安静对照水平。(3)与安静对照组相比,单纯阻断组和DMSO组大鼠不同时程Caspase-8活性均无明显差异。而运动阻断组大鼠不同时程骨骼肌组织Caspase-8活性与离心运动组趋势相同,均在实验后即刻明显升至最高,之后呈进行性下降,至48 h明显高于安静对照组,72 h恢复至安静对照组水平。运动阻断组后各时间点Caspase-8活性与离心运动组无明显差异。提示Ucf-101对离心运动后骨骼肌Caspase-8活性没有一定影响。(4)代表内质网途径的Caspase-12活性检测结果显示,与Caspase-8活性结果相同,Ucf-101对离心运动后骨骼肌Caspase-12活性没有一定影响。(5)与安静对照组相比,单纯阻断组和DMSO组大鼠不同时程骨骼肌组织Omi蛋白表达无明显差异。运动阻断组和离心运动组大鼠骨骼肌Omi蛋白表达在不同时程变化趋势相同,均呈先升高后降低的趋势,且均在12 h升至最高。不同的是,运动阻断组骨骼肌Omi蛋白表达在实验后即刻、12h和48h分别低于单纯运动组33.3%、15.4%和25.0%,并且二者恢复到安静对照组水平的时间也有所不同,运动阻断组在48 h恢复至安静对照水平,而离心运动组则在72 h才恢复至安静对照水平。(6)与安静对照组相比,单纯阻断组和DMSO组大鼠不同时程骨骼肌组织XIAP蛋白表达均无明显差异。而运动阻断组和离心运动组大鼠骨骼肌XIAP蛋白表达在不同时程变化趋势相同,均呈先升高后降低的趋势,且全程均明显高于安静对照组。不同的是,二者到达高峰的时间有所不同,运动阻断组在24 h到达最高峰,而离心运动组在48 h到达最高峰;而且运动阻断组XIAP蛋白表达在12h和24h明显高于离心运动组相应时间点,其余时间点均较低于离心运动组相应时间点。研究结论:Omi的特异性抑制剂Ucf-101可能通过抑制Omi的蛋白表达,促进XIAP的蛋白表达,减轻依赖Caspase-9介导的线粒体途径来减少运动后骨骼肌细胞凋亡的发生。