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本文分别研究了大鼠肌肉功能和学习能力的提高。众所周知,离心运动可以提高肌肉的功能,本文研究了大鼠一次性离心运动后骨骼肌损伤的动态变化。流行病学调查显示,莫达菲尼可以提高认知能力,本文首次用动物模型研究了莫达非尼对正常不同月龄大鼠学习能力的影响。论文分为大鼠一次性离心运动后骨骼肌损伤的研究和莫达非尼影响正常不同月龄大鼠学习能力的研究。
第一部分 大鼠一次性离心运动后骨骼肌损伤的研究
研究目的:
通过一次性离心运动建立运动性肌肉损伤(exercise-induced muscle damage,EIMD)的大鼠模型,围绕EIMD的Z带撕裂、蛋白质降解和重建蛋白质合成三阶段相关指标,研究了骨骼肌损伤的动态变化,为研究人体延迟性肌肉酸痛(delayed onset muscle soreness,DOMS)提供科学理论依据。
研究方法:
本研究以45只雄性SD大鼠为研究对象,按体重随机分为安静对照组及运动后即刻、24 h、48 h和72 h四个运动组,每组9只。安静对照组大鼠不进行跑台运动,笼内自由活动;运动组大鼠进行一次性下坡跑运动,速度为18 m/min,坡度为-16°,持续运动120 min。大鼠分别于相应的时刻点取材,取左侧后肢比目鱼肌、趾长伸肌以进行光镜观察和测定20S蛋白酶体和组蛋白去乙酰化酶-1(sirtuin-1,SIRT1)表达,同时测定血清肌酸激酶(Creatine Kinase,CK)、乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase,LDH)和超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)这三个指标的活性。
研究结果:
1.一次性离心运动可诱导大鼠骨骼肌结构的破坏,以24-48 h最为严重,72h时损伤骨骼肌已开始修复。
2.一次性离心运动提高了血清CK 及LDH活性,二者峰值分别出现在运动后的24 h及48 h,之后分别于48 h及72 h逐渐开始恢复,与骨骼肌的损伤相吻合,属于正常康复。
3.一次性离心运动降低了血清SOD活性,运动后48 h和72 h组都显著低于安静对照组(P<0.05),72 h达峰值。
4.一次性离心运动可增加胞浆和胞核SIRT1蛋白表达,峰值分别出现在运动后24 h和48-72 h。
5.一次性离心运动可升高各组大鼠趾长伸肌20S蛋白酶体表达,运动后72h达峰值。
结论:
1.一次性离心运动引起的EIMD/DOMS可正常康复。
2.一次性离心运动引起EIMD/DOMS过程中,胞浆和胞核SIRT1蛋白表达增加,且在胞浆优势表达。
第二部分 莫达非尼对正常不同月龄大鼠学习能力的影响
研究目的:
流行病学调查显示,莫达菲尼可以提高认知能力,本文首次用动物模型研究莫达非尼对正常不同月龄大鼠学习能力的影响。
研究方法:
本实验将2月龄,5月龄,7月龄SD雄性大鼠,共63只,随机分为9组:2月龄莫达非尼100/200/300 mg/kg.d三组,2月龄生理盐水对照组,2月龄二甲基亚砜对照组;5月龄莫达非尼200 mg/kg.d组,5月龄生理盐水对照组;7月龄莫达非尼200 mg/kg.d组,7月龄生理盐水对照组。每日训练前1-1.5 h腹腔注射相应剂量的莫达非尼/生理盐水/二甲基亚砜。
采用的学习模型为明暗辨别学习,每天进行20次训练测试,每两次测试间的时间间隔随机为20-40 s,记录每天训练的正确反应率,以20次测试中90%的正确反应率为达到学会标准。记录达标所需训练次数(training times,TT)。
研究结果:
1.不同剂量莫达非尼对2月龄大鼠学习成绩的影响:
生理盐水对照组(S2)与二甲基亚砜组(DMSO)的TT相比无显著性差异(P>0.05);莫达非尼100 mg/kg.d组(M100)与S2组相比无显著差异(P>0.05);而莫达非尼200 mg/kg.d组(M200)与S2组差异极显著(P<0.01);莫达非尼300 mg/kg.d组(M300)与S2组差异极显著(P<0.01),但与M200组差异不显著(P>0.05)。
2.同剂量莫达非尼对不同月龄大鼠学习成绩的影响:
2月龄,5月龄和7月龄盐水对照组的TT无显著差异(P>0.05);而5月龄M200组与S5组相比差异极显著(P<0.01);7月龄M200组与S7组相比差异极显著(P<0.01)。此外,2月龄,5月龄和7月龄M200组的TT也无显著差异(P>0.05)。
结论:
1.低剂量的莫达非尼不影响大鼠学习记忆能力,高剂量的莫达非尼可提高大鼠学习能力,但提高的水平并不随剂量的增加而增强。
2.莫达非尼对成年不同月龄大鼠学习记忆能力的影响无显著差异。