论文部分内容阅读
背景:肌肉衰减综合症是一种因为衰老而导致的肌肉质量和力量下降,继而引起肌肉功能下降的老年性疾病,60岁以上人群轻症发病率高达50%,严重降低了人们的生活质量。衰老导致肌卫星细胞(satellite cells,SC)激活困难,蛋白质合成障碍,运动却有利于肌肉重塑,增加肌肉蛋白质合成,提高肌肉质量,具体机制尚未研究清晰。有研究表明,β1整合素(β1 integrin,ITGB1)与下游黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)是与肌肉肥大相关的分子,ITGB1也调节了细胞外基质的组成和代谢。运动是否通过ITGB1调节胶原沉积,促进肌肉蛋白质合成,仍有待进一步研究。目的:拟从ITGB1信号通路入手,研究抗阻、有氧运动对中年期小鼠肌肉力量的影响,探讨ITGB1-FAK-m TORC1信号通路促进肌肉肥大的分子机制,以及通过胶原沉积影响SC激活的机理,旨在为运动干预对肌肉衰减的影响提供新的视角,也为运动预防骨骼肌肌肉衰减提供更为完善的运动干预手段。方法:C57BL/6J健康小鼠18只,标准条件饲养至12.5月龄,随机分成3组,分别是安静对照组;抗阻训练组,接受8周、每周三次负重爬梯训练;有氧训练组,进行8周、每周三次跑台训练。每周日测量每只小鼠体重、抓握力,并测试每只抗阻训练组小鼠的最大负荷。实验后脱颈处死小鼠,迅速剥下两侧腓肠肌待用。采用Western Blotting技术检测腓肠肌ITGB1、Pax7、Myf5的蛋白表达和m TORC1、FAK、SRC的蛋白表达及其磷酸化水平;采用免疫荧光技术对腓肠肌胶原蛋白和laminin进行共定位。利用SPSS软件,采用单因素方差分析和配对样本t检验进行统计。结果:(1)体重、抓握力和肌肉湿重的变化:实验后,对照组小鼠体重显著性上升(p<0.05)。与对照组相比,抗阻训练组小鼠体重显著性降低(p<0.05),腓肠肌湿重/体重比值、抓握力和相对抓握力显著性提高(p<0.05)。训练结束后,与有氧训练组相比,抗阻训练组小鼠抓握力也显著升高(p<0.05)。(2)与骨骼肌SC激活有关指标的变化:与对照组相比,抗阻训练组小鼠腓肠肌Pax7的蛋白表达极为显著性上调(p<0.01),腓肠肌胶原容积分数显著性下降(p<0.05)。三组小鼠Myf5的蛋白表达无显著性差异,单根肌纤维中肌核数量也无显著性差异。(3)肌纤维数量和面积的变化:在相同的视野范围内,与对照组相比,抗阻训练组小鼠肌纤维的数量显著下降(p<0.05),单个肌细胞的平均面积显著增加(p<0.05)。(4)ITGB1与细胞内信号通路相关蛋白的变化:与对照组相比,抗阻训练组小鼠腓肠肌ITGB1的蛋白表达显著性升高(p<0.05),m TORC1和FAK、SRC的磷酸化水平显著性升高(p<0.05)。结论:(1)中年小鼠体重上升,但运动能保持体重的稳定。(2)8周抗阻运动可有效增加小鼠腓肠肌湿重/体重的比值,提高抓握力,预防骨骼肌衰减;有氧运动对提升小鼠抓握力效果不明显。(3)8周抗阻运动可通过ITGB1改善胶原沉积,提高小鼠SC的激活水平。(4)8周抗阻运动通过ITGB1提高FAK和SRC的磷酸化水平,促进m TORC1信号通路激活,这可能是抗阻运动促进肌肉肥大的主要原因。