下坡跑运动与重复运动对大鼠骨骼肌组织病理学影响研究

为探讨重复运动后大鼠骨骼肌损伤适应过程中组织病理改变,将大鼠分为正常对照组、下坡跑运动组、重复运动组并分别进行下坡跑运动及重复运动,观察下坡跑运动及一周后重复运动后即刻、24 h、48 h、72 h、168 h大鼠股四头肌病理切片的变化。结果表明:重复运动组各时间段形态学变化较一次大强度下坡跑运动组有所减轻,表现为下坡跑运动后24 h肌纤维不完全断裂,损伤处细胞溶解,48 h病灶开始逐步清除,至168 h后仍有部分病灶存在。重复运动后症状相应减轻,48 h后病灶清除速度明显加快,168 h后基本恢复到正常水平。这可能是损伤修复后肌纤维再生重建、肌节长度趋于均等化、增强了抗损伤能力的结果,提示重复运动能有效加速骨骼肌损伤修复的速度,加速骨骼肌对运动训练刺激的适应性。

下坡跑运动对骨骼肌α7β1整合素及FAK表达的影响

通过观察下坡跑运动后α7β1整合素及FAK的表达和FAK活性的变化,探讨α7β1整合素在运动重复效应中作用机制。将32只小鼠随机分为安静对照组,运动后3 h组、24 h组、8 d组。小鼠进行一次性下坡跑运动,速度为17 m/min,坡度为-20°,时间为30 min。各组于各时刻点摘眼球取血及取双侧腓肠肌。比色法检测血清CK活性,Real-time PCR检测α7β1整合素及FAK的m RNA表达,Western blot检测α7β1整合素及p FAK397的蛋白表达。结果显示一次下坡跑运动后CK活性升高显著,且在24 h增幅增大。α7 integrin m RNA在一次运动后3 h显著增加,但在24 h变化不明显,但8 d时仍增加显著,其蛋白水平在运动后3 h显著增加,虽在24 h和8 d时升高程度逐渐降低但仍呈显著。β1 integrin m RNA在一次运动后3 h显著增加,24 h及8 d变化不明显,蛋白水平在一次运动后3 h呈显著升高,24 h升高程度增加,在8 d时回复。FAK m RNA在一次运动后3 h显著增加,24 h及8 d变化不明显,p FAK397水平在一次运动后呈现显著升高,24 h升高程度降低,8 d时基本回复。结果表明α7β1整合素-FAK信号通路介导了运动重复效应。

β-丙氨酸摄入干预对下坡跑运动诱发的肌肉损伤的影响

为探究β-丙氨酸摄入干预对下坡跑运动诱发的肌肉损伤的影响,本研究选取16名男性大学生篮球运动员进行随机分组,分别为β-丙氨酸组（n=8）和安慰剂组（n=8）,以双盲实验设计进行摄入。β-丙氨酸组每天摄入4.8 gβ-丙氨酸,安慰剂组每天摄入4.8 g纤维素,每天摄取3次（早上,中午,下午）,每次服用两颗摄入剂胶囊（每颗剂量800 mg）。持续摄入28 d后,进行30 min强度70%V4 O2max的下坡跑运动,分别于运动前和运动后24～72 h进行肌肉损伤指标与氧化伤害指标的检测。研究发现,运动后72 h,β-丙氨酸组的肌酸激酶水平显著低于安慰剂组;运动后48 h和72 h,丙氨酸组的关节活动角度显著高于安慰剂组;运动前后β-丙氨酸组的丙二醛水平都显著低于安慰剂组。研究数据表明,β-丙氨酸的摄入具有一定的减缓下坡跑运动后肌肉损伤的效果,可降低肌酸激酶,促进关节活动角度的恢复,同时还具有减缓氧化伤害的作用。

一次力竭性离心运动损伤模型大鼠骨骼肌波形蛋白的表达

背景:由于不同学者采用的实验方法不同,对离心运动后细胞骨架蛋白的变化仍有争议。目的:构建一次力竭性离心运动损伤大鼠模型,观察不同时刻骨骼肌细胞骨架波形蛋白表达的变化。方法:雄性48只SD大鼠建立下坡跑运动损伤模型,按运动时间分为安静对照组、运动后即刻组、运动后12 h组、运动后24 h组、运动后48 h组和运动后72 h组,每组8只。各运动组大鼠以速度16 m/min,坡度-16°进行跑台运动,运动100 min后,休息5 min,然后再运动100 min;安静对照组不做运动。应用抗波形蛋白抗体对大鼠骨骼肌波形蛋白进行免疫组化染色,通过观察其目标面积百分比的变化反映在一次力竭性离心运动后不同时刻大鼠骨骼肌细胞骨架波形蛋白的表达水平。结果与结论:大鼠骨骼肌细胞骨架波形蛋白目标面积百分比结果显示,安静对照组和运动后即刻组两组间差异无显著性意义(P>0.05);与运动后即刻组相比,运动后12 h组目标面积百分比略有增加,但差异无显著性意义(P>0.05);与运动后12 h组相比,运动后24 h组目标面积百分比略有增加,但差异无显著性意义(P>0.05);与安静对照组和运动后即刻组相比,运动后24 h组目标面积百分比有所增加(P<0.05);与运动后即刻组和运动后12 h组相比,运动后48 h组目标面积百分比明显增加(P<0.01);与运动后48 h组相比,运动后72 h组目标面积百分比有所下降(P<0.05),但没有恢复到安静时水平。提示一次力竭性离心运动后,大鼠骨骼肌波形蛋白出现不同程度的表达,在运动后12 h逐渐增加,运动后48 h达峰值,随后波形蛋白表达开始减少。

不同冲击性负荷运动对小鼠Wnt信号通路及骨合成代谢的影响

目的:寻求有利于骨量积累和提高峰值骨量的运动方式,并探讨不同冲击性负荷对骨合成代谢的影响及其分子生物学机制。方法:C57BL/6小鼠48只,分成下坡跑台(DT)组、平坡跑台(T)组、游泳(S)组和对照(C)组,每组12只。DT组、T组和S组小鼠每组8只,分别进行下坡跑台训练、平坡跑台训练和游泳训练,C组小鼠不训练。训练8周后,取左后肢用原子吸收分光光度法测胫骨骨矿含量,取右后肢用荧光定量PCR法测Wnt信号通路相关蛋白的mRNA表达;每组4只小鼠,取间充质干细胞培养后诱导分化,用于成骨细胞基因表达、ALP染色和Von Kossa染色。结果:(1)8周运动后,与C组相比,DT组(P<0.01)和T组(P<0.05)小鼠胫骨无机盐中钙含量均显著提高,DT组和T组胫骨无机盐中磷的含量均显著提高(P<0.05),而S组与C组相比,钙和磷含量均无差异(P>0.05)。在3个运动组比较中,DT组钙和磷含量提高最多。(2)8周运动后,不同方式运动对Wnt信号通路中Fz、DVL、β-catenin、Rock、JNK的mRNA表达产生显著影响(P<0.05);(3)4组小鼠原代间充质干细胞分化后ALP和OCN基因表达差异显著,ALP活性及矿化结节也明显不同。结论:高冲击性负荷运动显著提高生长期小鼠胫骨骨盐中钙和磷元素含量,提高骨强度。不同冲击性负荷运动调节骨合成代谢的途径不同,高冲击性负荷运动激活Wnt/PCP信号通路,下调通路中效应蛋白ROCK和JNK的基因表达,促进骨合成代谢;低冲击性负荷运动运动激活经典Wnt信号通路,调节骨合成代谢。高冲击性负荷运动对ALP和OCN基因表达影响更显著,通过ALP活性和骨矿化调节骨的理化特性。

下坡跑调节TRIB3/AKT通路和巨噬细胞极化改善肥胖小鼠脂肪组织慢性炎症

目的:探讨中等强度下坡跑对肥胖小鼠脂肪组织慢性炎症的改善及TRIB3/AKT通路和巨噬细胞极化的调节作用。方法:75只5周龄C57BL/6N雄性小鼠随机分为正常组(CON组)和高脂膳食组(HFD组),干预12周后组内随机分为正常安静组(NC组)、正常运动组(NE组)、高脂安静组(HC组)和高脂运动组(HE组)。运动组进行最大运动强度45%的中等强度下坡跑,持续8周。干预完成后,取双侧附睾脂肪并称取湿重,HE染色进行脂肪病理组织学观察,免疫荧光染色检测巨噬细胞极化相关蛋白表达与定位,Western blot方法检测脂肪组织IL-1β、IL-10、iNOS、Arg-1、TRIB3、p-AKT和AKT蛋白表达,ELISA方法检测脂肪组织中炎症相关蛋白水平。结果:1)与NC组相比,HC组附睾脂肪重量、脂肪细胞面积均显著增加(P<0.01);脂肪间质内可见大量呈花冠样结构浸润的炎症细胞且IL-1β蛋白水平显著增加、IL-10蛋白水平显著下降(P<0.01);CD86和iNOS表达均显著增加、CD206和Arg-1表达则显著下降(P<0.01);TRIB3蛋白表达显著增加、AKT蛋白磷酸化水平显著降低(P<0.01)。2)8周中等强度下坡跑干预后,与对应的安静组相比,HE组附睾脂肪重量、脂肪细胞面积均显著下降(P<0.01);HE组脂肪细胞间质中呈花冠样结构浸润的炎症细胞明显减少;NE组和HE组脂肪组织IL-1β表达均显著降低、IL-10表达则显著增加(P<0.01);NE组和HE组CD86和iNOS表达显著降低、CD206和Arg-1表达则均显著增加(P<0.01);NE组和HE组TRIB3表达均显著降低、HE组AKT磷酸化激活水平显著升高(P<0.01)。结论:高脂膳食导致小鼠脂肪组织巨噬细胞M1型极化增加、M2型极化减少,诱发慢性炎症;8周中等强度下坡跑有效改善肥胖小鼠脂肪组织慢性炎症,其机制可能与下坡跑抑制TRIB3/AKT信号进而诱导巨噬细胞M2型极化、减少M1型极化密切相关。