虾青素通过mTOR-ULK1自噬通路对大鼠运动性骨骼肌损伤影响的研究

目的:基于AMPK/mTOR/ULK1通路探究虾青素对大鼠运动性骨骼肌损伤(EIMD)的影响。方法:健康雄性SD大鼠随机分为对照组(C)、运动组(E)、虾青素组(M)、运动+虾青素组(EM)、运动+AICAR(5-氨基-1-核糖基咪唑-4-甲酰胺磷酸盐组)组(EA)、运动+虾青素+AICAR组(EMA)、运动+虾青素+MHY1485组(EMM),每组10只。M、EM、EMA、EMM组灌胃虾青素;C、E组灌胃大豆油;EA、EMA组注射AICAR;EMM组注射MHY1485;E、EM、EA、EMA、EMM组进行力竭运动,其余组安静饲养。运动结束后,采用HE染色观察大鼠比目鱼肌的组织病理变化;ELISA法检测血清MDA、SOD、IL-6、IL-1β、CK和FINS含量;RT-PCR法检测比目鱼肌相关指标的mRNA表达;Western blot法检测比目鱼肌AMPK/mTOR/ULK1自噬通路磷酸化水平及凋亡相关蛋白表达;检测大鼠FBG和LA水平,计算ISI和HOMA-IR;此外,通过中介效应分析探究LA、MDA、IL-6和IL-1β在EIMD及ISI中的作用。结果:E组大鼠血清MDA、IL-6、IL-1β、CK、LA、FBG和FINS含量、HOMA-IR明显高于C组,SOD含量和ISI明显低于C组;大鼠比目鱼肌p-AMPK Thr172、p-mTOR Ser2448、p-ULK1 Ser555和p-ULK1 Ser757蛋白表达、P62基因和蛋白表达均明显高于C组,LC3-II蛋白表达、ILC3-II/LC3-I和BCL2/BAX明显低于C组。虽然,给力竭运动大鼠灌胃虾青素或注射AICAR可逆转上述改变,且与EA和EM组相比,EMA组逆转效果更加明显,但是,给力竭运动大鼠施加虾青素及MHY1485的双重干预则明显阻断了虾青素对EIMD的改善作用。此外,MDA、IL-6和IL-1β在LA导致的EIMD及ISI下降中发挥了部分中介效应。结论:力竭运动可造成EIMD,其发病机制涉及乳酸堆积、氧化应激、炎症反应及细胞凋亡等,此时,胰岛素抵抗增加,肌细胞对葡萄糖的摄取与利用减少,这将上调骨骼肌mTOR活性,抑制自噬通量,加剧骨骼肌损伤。而虾青素干预可调控mTOR-ULK1自噬通路以缓解EIMD,且虾青素与AICAR的联合作用对改善EIMD更有益。

二氢杨梅素对运动性骨骼肌损伤的保护作用及机制研究

目的探讨二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)对运动训练后小鼠骨骼肌损伤的保护作用及潜在机制。方法将成年雄性C57BL/6J小鼠随机分为安静对照组(CG)、运动组(EG)、二氢杨梅素(100mg/kg·d)+运动组(DHM组)。干预期4周,同时进行运动训练,每天1小时。训练结束后的次日,EG组和DHM组进行一次坡度为0、速度为18 m/min、持续90 min的跑台运动。运动结束后24小时按组别取材,测定血清肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和骨骼肌线粒体酶复合体Ⅰ和Ⅱ的活性,观察骨骼肌病理学组织形态变化。免疫印迹法(Western blot)检测线粒体功能相关通路的蛋白表达。结果与EG组相比,DHM组小鼠骨骼肌形态改变和线粒体损伤明显减轻。DHM显著抑制了运动后骨骼肌损伤的标志物CK和LDH及脂质过氧化水平,提高了骨骼肌T-SOD活性。Western blot结果显示,DHM显著增加小鼠骨骼肌沉默调节蛋白3(SIRT3)、雌激素相关受体α(EERα)和过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha,PGC-1α)的表达。结论DHM有助于减轻小鼠运动性骨骼肌损伤,其机制可能是DHM可激活肌肉SIRT3信号通路,促进大强度运动后骨骼肌线粒体结构和功能的恢复。

运动性骨骼肌损伤中时钟基因BMAL1与MyoD的作用

背景:一次大负荷运动后会引起肌联蛋白titin降解导致骨骼肌损伤,成肌调节因子家族MyoD参与骨骼肌生成,在骨骼肌损伤修复中发挥重要的作用。目的:观察一次大负荷运动不同时相下骨骼肌MyoD、时钟基因BMAL1与titin表达变化,以期明确BMAL1与MyoD在运动诱导骨骼肌损伤中的作用。方法:24只8周龄SD大鼠随机分为安静对照组(n=4)和运动组(n=20)。运动组大鼠于跑台进行90 min下坡跑,运动后即刻(0 h)及运动后12,24,48,72 h取比目鱼肌。通过实时荧光定量PCR实验检测BMAL1、MyoD的mRNA表达量;透射电镜观察骨骼肌肌纤维超微结构变化;免疫荧光观测MyoD与BMAL1、BMAL1与titin的定位情况。结果与结论:①透射电镜显示:一次大负荷离心运动后,大鼠比目鱼肌部分位置肌节变宽,Z线模糊不清呈水波状,其中运动后12 h损伤最为严重,72 h后基本恢复;②实时荧光定量PCR检测显示:运动组BMAL1的mRNA表达呈现先升高,后趋于正常的状态;MyoD的mRNA表达呈现先下降、后升高的趋势;③免疫荧光观测:运动组可在12,24 h观测到BMAL1和MyoD的共定位;可在0,12,24 h观测到BMAL1和titin的共定位;④结果表明,MyoD与BMAL1共同参与运动性骨骼肌损伤的修复,可能是通过titin进行的。

中医药疗法治疗运动性骨骼肌损伤作用机制的研究进展

运动性骨骼肌损伤(exerciseinduced skeletal muscle damage,EIMD)是骨骼肌损伤中最为常见的一种类型,其治疗周期长且恢复缓慢,严重影响患者的正常生活和工作。中医药疗法具有方法多样、价格低廉、疗效可靠、不良反应少等优势,在EIMD的治疗中展现出巨大的潜力,拥有广阔的应用前景。中医药疗法对促进受损骨骼肌组织的修复具有重要作用,但其具体作用机制尚不明确。本文从抑制炎症反应、减轻氧化应激反应、抑制线粒体自噬、调控内质网应激与自噬、促进肌卫星细胞增殖与分化、调控相关信号通路6个方面对中医药疗法治疗EIMD作用机制的研究进展进行了综述。

中药有效成分干预运动性骨骼肌损伤的作用机制研究进展

运动性骨骼肌损伤(exercise-induced skeletal muscle damage,EIMD)属于运动医学科高发病率疾患之一,对患者日常生活和工作有较大影响。研究表明,中药有效成分包括皂苷类、多酚类、多糖类、黄酮类及其他异硫氰酸酯类、苯丙素类、羧酸类等活性物质可抑制实验动物及临床观察患者的炎症反应、氧化应激和线粒体自噬,促进肌卫星细胞增殖分化,调控核红细胞2相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)/血红素氧合酶1(heme oxygenase-1,HO-1)、磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt)、磷酸化38丝裂原活化蛋白激酶(phosphorylation mitogen 38-activated protein kinase,p38 MAPK)等相关信号通路,促使受损的骨骼肌组织修复并加速修复进程。中药历史悠久,具有副作用小、多治疗靶点及价格实惠等优势,在EIMD的治疗中具有极大的潜力和应用前景。本文就近年来关于中药有效成分治疗EIMD的作用机制做一综述,以期为EIMD治疗和康复提供参考和依据。

运动性骨骼肌损伤评价指标--血清CK、LDH、Mb的比较

目的：探讨不同类型运动中更为适用的评价运动性骨骼肌损伤的敏感指标。方法：15名体育学院男生（年龄23．40±1．06岁，身高180．03±3．51cm，体重75．93±6．70kg）分别进行大强度离心运动及耐力运动，测试运动前后血清CK、LDH和Mb。结果：大强度离心运动后，各指标在运动后48～72小时达最高，耐力训练后则在6～24小时达峰值。血清Mb在离心运动及耐力运动后产生变化的时间均早于CK、LDH。结论：血清Mb是最敏感的指标，而血清CK则在测试简便性方面有优势，同时敏感性也较高，是评价运动性骨骼肌损伤最实用的指标。

运动性骨骼肌损伤相关指标的实验研究

探讨血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)以及波形蛋白(Vimentin)与骨骼肌损伤的关系,将50只8周龄SD大鼠随机分为安静组(C)和运动组(B1,B2,B3,B4),运动组进行重复3 d的力竭性离心运动,电镜和光镜检测骨骼肌损伤病理生理变化,分光光度法检测大鼠血清CK、LDH的变化和免疫组化检测波形蛋白的表达。结果显示:1)血清CK、LDH出现时程变化,并与骨骼肌损伤出现了一致性;2)波形蛋白免疫反应分值呈现时程性。结论:1)CK可作为骨骼肌损伤的间接指标;2)波形蛋白的表达暗示着骨骼肌损伤后的再生。

针刺对大鼠运动性骨骼肌损伤内质网应激的干预作用及机制

目的:观察针刺对大鼠运动性骨骼肌损伤内质网功能酶SERCA、PDI、内质网应激标志蛋白GRP78和PERK通路的影响,探讨针刺防治运动性骨骼肌损伤的内质网途径作用机制。方法:8周龄雄性SD大鼠随机分为空白对照组(C组,n=6)、单纯运动组(E组,n=30)、针刺对照组(A组,n=30)和运动针刺组(EA组,n=30)。其中,E组和EA组通过一次离心运动建立运动性骨骼肌损伤模型,EA组在运动后即刻于大鼠小腿跟腱上0.5 cm施以针刺干预,A组在同期施以针刺干预。各组根据运动和针刺干预后不同取材时间点分为0 h/12 h/24 h/48 h/72 h亚组(n=6),在对应时相取比目鱼肌进行指标测试。透射电镜观察肌纤维超微机构;ELISA法测定Ca^(2+)-ATP酶(SERCA)和蛋白二硫键异构酶(PDI)含量;Western blot检测内质网应激标志蛋白GRP78及p-PERK、p-eIF2α表达。结果:与C组比较,A组指标各时相均无显著差异(P>0.05),E组肌纤维超微结构出现不同损伤,SERCA含量0 h至48 h均显著降低(P<0.05),PDI含量0 h显著升高(P<0.05),GRP78表达0 h至72 h均显著升高(P<0.05),p-PERK表达0 h至24 h显著升高(P<0.05),p-eIF2α表达与p-PERK一致;与E组对应时相比较,EA组肌纤维超微结构明显改善,SERCA含量48 h和72 h显著升高(P<0.05),PDI含量0 h至72 h均显著升高(P<0.05),GRP78表达0 h至72 h均显著降低(P<0.05),p-PERK和p-eIF2α表达12 h和24 h显著降低(P<0.05)。结论:针刺可有效改善一次大负荷离心运动后导致的运动性骨骼肌损伤并缓解内质网应激,其机制可能与上调蛋白二硫键异构酶PDI以及抑制内质网应激PERK通路有关。

力量训练对运动性骨骼肌损伤的影响及其机制研究

目的观察在不同张力下 ,离心收缩力量训练对骨骼肌组织结构、血清CK及生物力学特性的影响 ,研究运动性骨骼肌损伤与力学因素的内在联系。方法本文建立了一个活体大鼠骨骼肌力量训练及其生物力学性质的动态、定量测试模型 ,将SD雄性大鼠的踝关节背伸肌群在两组不同外加载荷下 ,进行循环式离心力量训练。结果离心运动后即刻— 1 4d ,大鼠骨骼肌的组织结构、血清CK及其力学性质变化在高张力组和低张力组之间的差异无统计学意义 (P >0 .0 5 )。结论离心收缩产生的高张力本身 。

运动性骨骼肌损伤时的某些生化变化(综述)

运动性骨骼机纤维微细损伤多见于剧烈的耐力和力量训练中(以离心练习为主)。其表现的症状为延迟性肌肉酸痛、肌肉力量下降等。约一个世纪前,Hough首先研究了延迟性肌肉酸痛的现象,并认为酸痛是由于肌肉内部的破损。六十年代以来,通过对人和动物肌肉超微结构的研究,观察到剧烈运动后肌细胞的线粒体肿胀。

缺氧预处理对老年大鼠运动性骨骼肌损伤的作用及机制

目的了解缺氧预处理对老年大鼠运动性骨骼肌损伤发生发展的影响。方法将老年雌性SD大鼠随机分为对照组(CON)组、大强度离心跑台运动组(EE)组、缺氧预处理+离心跑台运动组(HCP)组,4月龄大鼠作为成年对照组(ADU)组。HCP组大鼠进行1 w的缺氧预处理。将EE组及HCP组大鼠进行一次性大强度离心跑台运动后处死,测定血清白细胞介素(IL)-6含量、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)含量,石蜡切片观察肌纤维细微结构;取肌肉匀浆测超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量。结果 EE组及HCP组大鼠运动后均出现骨骼肌损伤现象,EE组损伤较HCP组严重。与EE组相比,HCP组血清IL-6、CK及LDH水平明显降低,比目鱼肌MDA水平明显降低,SOD活性明显升高。结论缺氧预处理可提高老年大鼠骨骼肌的抗氧化能力,降低骨骼肌损伤后炎性反应,对运动性骨骼肌损伤有预防作用。

白细胞介素6与运动性骨骼肌损伤综述

研究发现,剧烈运动可以引起血浆中IL-6浓度大幅升高,而这些增加的IL-6绝大部分来自运动着的骨骼肌,运动引起的IL-6的增加与运动的强度及运动持续的时间有关。丹麦科学家曾认为血浆中的IL-6增加同运动性肌肉损伤有很大关系,但是这个结论引起学术界广泛争议。近年来,对于IL-6的研究已经突破了原有对IL-6在生理和病理方面作用的认识,认为IL-6作为代谢因子在骨骼肌代谢过程中起到非常重要的作用,并因此对IL-6同运动性骨骼肌损伤的关系进行重新的认识。本综述将介绍IL-6与运动性骨骼肌损伤之间研究的新观点和新理论。

钙蛋白酶与运动性骨骼肌损伤

钙蛋白酶系统存在于大多数动物细胞中,主要成员为钙蛋白酶一、钙蛋白酶二和钙蛋白酶抑制蛋白;钙蛋白酶三为骨骼肌特异性蛋白,它们激活都需要一定浓度的钙离子存在。大量研究证明,钙蛋白酶参与骨骼肌纤维降解,与运动性骨骼肌损伤和延迟性肌肉酸痛之间存在密切关系。

Omega-3多不饱和脂肪酸对运动性骨骼肌损伤修复的促进作用及相关机制研究进展

Omega-3(ω-3)多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)是生命活动不可缺少的一种脂肪酸,且机体自身不能合成,必须从食物供给中获得。ω-3 PUFAs在防治慢病中的作用已被广泛证实,近年来,越来越多的研究发现其可促进运动性骨骼肌损伤(exercise-induced muscle damage,EIMD)的修复,但相关机制尚未完全明了。本文通过对ω-3 PUFAs与EIMD的相关报道进行梳理,综述了不同剂量ω-3 PUFAs促EIMD修复的外在功效和内在可能机制。其促EIMD修复机制包括激活肌卫星细胞的肌源性修复,增强骨骼肌细胞质膜修复,提升抗炎、抗氧化作用等,本文可为从运动营养角度不断深入探究促EIMD修复的相关理论与实践提供新思路。

运动性骨骼肌损伤的实验研究进展

机体进行任何一种运动都离不开骨骼肌运动,骨骼肌损伤是运动中常见的损伤,在各种运动项目的损伤类型中,骨骼肌损伤所占的比率最高[1]。由于骨骼肌再生能力有限,自然愈合时程较长,以及瘢痕组织的影响,导致愈合质量不可靠,损伤后导致骨骼肌组织的病理改变等对运动员的运动能力和运动寿命构成潜在威胁。本文就运动训练引起骨骼肌损伤的动物模型、损伤机制及防治研究三大方面进行总结分析，以期为今后研究提供参考。

时钟基因BMAL1在运动性骨骼肌损伤恢复中的作用

目的:探讨时钟基因BMAL1在运动性骨骼肌损伤恢复中的作用。方法:208只8周龄SD大鼠随机分为对照组(C组,n=104)和运动组(E组,n=104)。E组于跑台进行90 min下坡跑,运动后于0 h,6 h,12 h,18 h,24 h,30 h,36 h,42 h,48 h,54 h,60 h,66 h,72 h各取C组、E组8只大鼠腓肠肌,通过实时荧光定量PCR实验检测骨骼肌核心时钟基因BMAL1表达量,应用余弦分析软件circacompare(R package)获取拟合余弦曲线参数,分析其节律性振荡的变化趋势;透射电镜观察骨骼肌肌纤维超微结构变化;免疫印迹法(Western blot)检测骨骼肌BMAL1、DESMIN表达;免疫荧光观测BMAL1与DESMIN的定位及含量变化。结果:C组BMAL1 mRNA在72 h内呈现3个完整近日节律周期;E组BMAL1 mRNA在0 h~24 h近日节律消失。与C组比较,E组在运动后0 h、6 h、12 h、18 h,BMAL1 mRNA含量显著升高(P<0.05),在运动后0 h、12 hBMAL1蛋白表达显著升高(P<0.05)、24 h至72 h恢复至无明显差异(P>0.05);在运动后0 h、12 h,DESMIN蛋白表达降低(P<0.05),24 h开始逐渐升高,48 h显著升高(P<0.01),至72 h恢复至无明显差异(P>0.05)。E组BMAL1与DESMIN在运动后0 h、12 h、24 h发生共定位,0 h~24 h共定位呈现先降低后升高的趋势,24 h的荧光强度达到最高值。结论:运动后时钟基因BMAL1可能与调控骨架蛋白DESMIN的协同作用增强,从而与促进肌纤维结构恢复有关。

草珊瑚粗多糖对运动性骨骼肌损伤(EIMD)的干预效果及机制

研究草珊瑚多糖在运动性骨骼肌损伤(EIMD)中的干预效果及其可能机制。研究方法:随机将24只雄性SD大鼠分为安静对照组(C)、运动损伤组(M)、自然恢复组(N)、草珊瑚干预组(S)四组。采用连续大强度离心运动(下坡跑四周),跑台坡度-16°,每周运动5 d。实验取材:安静对照组(C)与运动损伤组(M)大鼠在最后一次离心运动结束24 h后,腹主动脉采血和取材;自然恢复组(N)采用自然恢复7 d,草珊瑚干预组(S)灌胃给药草珊瑚粗多糖7d,之后过夜禁食12h后腹主动脉采血和取材。结论:(1)M组骨骼肌细胞结构发生损伤性变化,可见肌节排列紊乱,出现Z线扭曲、Z线波形变化等,N组可见有一定修复与改善,S组则基本修复,肌节排列、Z线结构基本正常;(2)肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、肿瘤坏死因子(TNF-α)活性升高,同时IL-1β、IL-18蛋白表达在大鼠大强度离心运动后显著性升高,自然修复7 d后仍然保持较高水平;(3)草珊瑚粗多糖在干预7 d后能够有效改善相关酶上午活性,并抑制相关炎性因子的表达水平,显现出草珊瑚能够对运动性骨骼肌微损伤(EIMD)具有良好的改善效果,其可能性机制可能与炎性因子的调控有关。

运动性骨骼肌损伤微结构改变与康复治疗研究进展

运动性骨骼肌损伤在骨骼肌疾病中发病率较高,表现为运动后肌细胞的微细损伤,微结构的形态改变是肌肉损伤的直接证据。本文将通过骨骼肌微结构的形态学改变来探讨临床常用康复治疗方法对运动性骨骼肌损伤的治疗效果。

民族理筋手法对大鼠运动性骨骼肌损伤血清标志物影响的研究

目的:通过对大鼠骨骼肌损伤血清标志物的研究,探索回族理筋手法对大鼠运动性骨骼肌损伤的治疗作用及其机制。方法:选用SPF级健康雄性SD大鼠63只,随机分为模型对照组9只、空白组18只、自然恢复组18只、治疗组18只。除空白组外,其余各组均在跑台上进行一次性持续下坡跑运动,造模4周结束后,治疗组给予回族理筋手法治疗。治疗结束后分别对各组大鼠股四头肌处应用红外线热成像仪进行损伤局部温度测定,同时对损伤标志物血清肌酸激酶同工酶(Creatine kinase isoenzyme,CK-MM)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)及肌红蛋白(Myoglobin,Mb)进行检测。结果:造模4周结束后,与空白组比较,模型对照组局部温度、血清CK-MM、LDH、Mb指标均增高(P<0.01);治疗1周组血清CK-MM、LDH水平较自然恢复1周组下降明显(P<0.05),治疗2周后各项指标均恢复至正常水平。结论:回族理筋手法可能通过对血清标志物的调节,从而达到一定的治疗效果。

运动性骨骼肌损伤机制的研究进展

从损伤机制和检测指标两个方面对运动性骨骼肌损伤的研究进展进行综述,结果表明:运动性骨骼肌损伤主要原因为机械外力导致骨骼肌的肌膜完整性、流动性和通透性受损,进而导致骨骼肌细胞内钙离子超载,细胞膜的脂质过氧化,一些蛋白如Caveolin-3、Calpains和Ubiquitin的表达改变可能参与了细胞内的钙超载调控,机械性外力作用和代谢性刺激综合作用可以诱发、加重骨骼肌微结构的损伤。