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人体的运动是通过骨骼肌来完成的,肌肉细胞想要创造和保持运动所需的张力,其组织的机构化必定十分缜密。肌细胞内各种变化也十分多样切复杂,例如分解条件下会调动起来的变化蛋白质,肌细胞核消失,肌纤维的重塑等。肌肉的收缩导致的肌肉蛋白和细胞器的损害或改变,是由身体活动中肌肉收缩引起的。随着年龄的增加,分解代谢加强,那些功能损害及其他一些受损细胞会被机体通过自体吞噬途径进行清除,自噬对于维持细胞内环境稳态具有重要作用,在细胞遭受各种刺激时作为应激反应而被激活,起到保护细胞的作用。衰老发生时,自噬可以为新生的细胞提供能量有助于缓解衰老的发生,其主要机制是通过激活AMPK因子,降低mTOR活性来完成的。而有效延缓细胞衰老,发挥自噬对机体的良性效应,这些都可以借助运动来调控AMPK的活性实现。p53作为肿瘤抑制蛋白质,同时也是调控自噬的重要因子,对于维持细胞能量代谢的平衡,延缓骨骼肌衰老具有重要作用。本实验通过不同运动强度,检测p53对骨骼肌自噬信号通路AMPK/mTOR影响,探究运动与p53因子所引起的自噬之间的关系。研究目的:本实验以老龄SD大鼠为研究对象,进行8周不同强度耐力训练后,检测各组大鼠比目鱼肌p53、AMPK、mTOR、LC3基因表达情况,观察大鼠骨骼肌的病理学变化,并用荧光定量PCR检测p53、AMPK、mTOR、LC3蛋白表达量,探究不同强度的耐力运动对老龄大鼠骨骼肌细胞自噬的影响。推测运动可以提高以p53为介导引起的细胞自噬、延缓细胞衰老。研究方法:6月龄的青年雄性SD大鼠10只,与老年大鼠骨骼肌自噬做对比;取材时18月龄的老年雄性SD大鼠40只,随机分为4组(每组10只),分别为安静对照组、低等强度组、中等强度组、高等强度组,运动负荷参照Bedford跑台训练方法略加改动。安静对照组不进行运动训练,各运动组第1周内进行3次适应性跑台训练,60min/次,采用递增训练法。第二周开始进行调整训练强度:低等强度组大鼠:12m/min,60min/d,5d/w,最大摄氧量为50%。中等强度组:15m/min,60min/d,5d/w,最大摄氧量为50%-60%,高等强度组:18m/min,60min/d,5d/w,最大摄氧量为 60%-85%。研究结果:①与QC组相比,AC组与LC组SI值明显要低(p<0.05),MC组与HC组值与QC组组间差异不具统计学意义(p>0.05);与安静组AC组对照,LC组SI值基本无变化,HC组SI值略微上升(p>0.05),MC组提升显著(p<0.05);各运动组相比,HC组SI值略高于LC组(p>0.05),MC组明显高于LC组(p<0.05)和HC组(p<0.05)。提示:不同运动强度对大鼠比目鱼肌SI值的影响不同,在中等强度耐力运动的干预下,大鼠比目鱼肌SI值提升明显。②对比各组大鼠比目鱼肌病理学组织异常出现次数:AC组出现最多,相比于AC组,LC组、MC组、HC组的组织异常出现次数少。③p53mRNA的表达:与QC组相比,MC组、HC组基因表达量较高(p<0.05);与AC组相比,MC组、HC组基因表达量提升明显(p<0.05);MC组、HC组基因表达量要比LC组高(p<0.05);MC组高于HC组(p<0.05)。这表明长期中高强度的耐力训练对p53mRNA的表达具有提升作用,尤其以中强度的耐力训练效果最好p<0.01)。④通过自噬相关基因表达量得出:AMPK、Atg7、LC3-b的基因表达相一致,QC组最高(p<0.05),其他各组按从高到低依次为HC>MC>LC>AC(p<0.05);QC与AC组间差异无统计学意义;与QC组和AC相比,LC、MC、HC组间差异均有统计学意义且具有一致性,LC与MC组表达量较多,HC组较少;而LC与MC表达量明显高于HC组(p<0.05)。各个组在mTORmRNA与其他自噬相关基因表达有所不同:QC与AC组间差异无统计学意义(p>0.05);与QC组和AC相比,LC、MC组mTORmRNA的表达量较高(p<0.05);LC与MC组相比,组间差异无统计学意义(p>0.05),而LC与MC表达量明显高于HC组(p<0.05)。研究结论:通过8周不同强度耐力训练可以使老龄大鼠骨骼肌病理性异常减少,缓解骨骼肌退化的情况出现;中高强度的耐力训练可以提高大鼠比目鱼肌中p53基因表达量的增加,低强度耐力训练则没有;8周的不同强度耐力训练可以适当提高大鼠比目鱼肌自噬水平,调节自噬基因的表达,其中以中高强度的耐力训练的效果最好。