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随着我国逐渐步入老年化社会,老年人在身体诸多组织和器官的结构与机能上会出现衰退,其中骨骼肌衰老就是一个明显的标志。骨骼肌是人体最重要的运动器官,在衰老过程中骨骼肌机能的下降是衰老的重要标志。衰老与肌肉质量、力量和品质的进一步下降有关,通常将由于衰老而引起肌肉的这种变化称之为肌肉衰减综合征(Sarcopenia)。由于肌肉丢失而致的活动能力丧失预示着会有较多的身体残疾和死亡率的发生,而这些又与个人生活质量、社会需要和健康护理需要的贫乏有关。基于Sarcopenia的严重威胁,对其发生的分子生物学机制和预防手段的深入探讨是当前研究的重点和热点。体育运动是人类健康生活方式的有机组成部分,在预防和减缓肌肉衰老过程中起到重要的作用,运动尤其是规律性抗阻运动在一定程度上延缓甚至逆转了肌肉的衰老,延缓了Sarcopenia的进一步发展,并增加肌肉的体积、力量和非脂肪组织的重量,促进了老年人的肌肉健康。虽然各种运动训练对骨骼肌发生的效应具有差异,但就不同运动方式对动物或人类的肌源性反应及肌肉肥大能力的分子学机制研究还不多见,并且与肌肉肥大相关的细胞信号传导通路的变化及受运动模式影响的程度变化都所知有限。本文通过观察抗阻运动、耐力运动、耐力运动结合抗组运动对2月龄C57雄性小鼠28周的干预后骨骼肌内ERK1/2、mTOR、p70S6K mRNA水平表达的变化,旨在探讨不同性质的运动对骨骼肌蛋白合成增加的效应及不同肌肉发生此效应的变化程度,同时为选择有效引起肌肉肥大延缓骨骼肌衰老的运动方式和为制定能明显增强肌力的运动处方提供可行性的方法和理论根据。实验方法:本研究选取了32只2月龄C57雄性小鼠为研究对象,随机分为安静对照组(C)、耐力运动组(E)、负重爬梯组(R)、混合运动组(E+R),每组各8只。对所选对象采用跑台和负重爬梯分别作为耐力与抗阻运动的模式,为期28周。应用RT-PCR检测方法来测定ERK1/2、mTOR、p70S6K mRNA表达量。实验结果:1、运动显著降低了小鼠的体重。2、与安静组相比,耐力组、抗阻组及混合组小鼠腓肠肌湿重与体重的比值(G/W)均有极显著性升高;股四头肌湿重与体重的比值(V/W)与其情况相似。3、抗阻组小鼠腓肠肌内ERK1/2 mRNA表达量较其它三组而言,均呈极显著性增加;股四头肌内抗阻组情况相似,但混合组表达量较安静组和耐力组出现极显著下降。4、抗阻组小鼠腓肠肌内mTOR mRNA表达量较其它三组而言,均呈极显著性增加;股四头肌内抗阻组mTOR mRNA表达量较安静组和混合组而言,呈极显著性增加。耐力组相对混合组呈显著性增加。5、抗阻组小鼠腓肠肌内p70S6K mRNA表达量较其它三组而言,均呈极显著性增加。耐力组相对混合组呈显著性增加。混合组表达量较安静组呈极显著性下降;股四头肌内抗阻组p70S6K mRNA表达量较安静组呈显著性增加,而其较耐力组和混合组增加极显著。6、各组小鼠腓肠肌内ERK1/2 mRNA表达量与其相对应组股四头肌内ERK1/2 mRNA表达量相比,抗阻组腓肠肌内表达量明显高于股四头肌内表达量;就mTOR mRNA表达量而言,抗阻组腓肠肌内表达量极显著高于股四头肌内表达量;抗阻组内p70S6KmRNA表达与mTOR mRNA表达情况相似,但其他各组内其在腓肠肌内表达量均显著高于其在股四头肌内表达量。结论:1、运动影响了小鼠的体重变化,安静对照组体重增加最多,一般是由于脂肪增多所致;而耐力运动组体重变化最小,一般是由于脂肪消耗较多引起。2、三种不同形式的运动都使小鼠腓肠肌和股四头肌的比率增加,其中耐力运动组的增加可能是由于脂肪的相对减少所致;抗阻运动组的增加一般是由于肌肉本身质量的增加所致;混合运动组的增加可能是由于脂肪的相对减少或肌肉本身质量有所增加所致。3、三种运动模式中,抗阻运动使小鼠腓肠肌和股四头肌内ERK1/2、mTOR、p70S6KmRNA表达量均极显著增加,提示抗阻运动模式迄今是有效激活蛋白合成信号转导通路,促进肌肉肥大以及延缓Sarcopenia发生的首选或最佳运动方式。4、耐力运动模式对小鼠腓肠肌或股四头肌内ERK1/2、mTOR、p70S6K mRNA表达无显著性影响,提示在抵抗骨骼肌衰老,增加肌肉质量上,耐力运动形式意义不大,没有实质的可取性。5、混合运动模式使小鼠腓肠肌和股四头肌内ERK1/2、mTOR、p70S6K mRNA表达量均发生下降,说明耐力运动会抑制抗阻运动产生的效果,提示在增加肌肉质量,延缓肌肉衰老的训练上要处理好这两种运动模式的关系,注意它们之间的时间间隔以及各自的运动量。6、小鼠腓肠肌内ERK1/2、mTOR、p70S6K mRNA表达量总是大于其在股四头肌内的表达量,说明促蛋白合成基因在以Ⅱ型肌纤维为主的快肌中的表达量总是高于其在Ⅰ型与Ⅱ型肌纤维比例相当的混合型肌纤维中的表达量,提示运动增加骨骼肌质量的生物学效应主要发生在Ⅱ型肌纤维中。