机械性骨骼肌损伤实验动物模型的造模方法和特点

骨骼肌是人体中最丰富的组织,经常受到各种类型的损伤。机械性损伤是最常见的骨骼肌损伤类型,通常分为3类:挫伤、拉伤和撕裂伤。损伤模型是骨骼肌损伤发病机制实验研究的基础,不同的实验研究,动物模型的制造方法不同。所以,在为实验选择最合适的造模方式时,必须考虑一些具体的特征。挫伤模型主要是为了研究挫伤和肌肉再生的机制;拉伤模型可以使用不同的形式来复制损伤过程,其中离心收缩是最常用的方法;撕裂伤模型主要用于评估肌肉纤维化和它的治疗方式,并且比其他损伤过程(挫伤和拉伤)更具可重复性。根据不同的损伤类型和研究目的,选择建立不同的动物模型是研究的基础。本综述的目的是分析和比较用于模拟人类机械性骨骼肌损伤的动物实验方法。

骨骼肌再生过程中卫星细胞调控机制及其生态位信号的作用

背景:卫星细胞是骨骼肌包含的一种特定的成体干细胞群,可促进损伤骨骼肌的再生重建,但其具体机制尚不完善。目的:综述骨骼肌再生过程中卫星细胞调控作用以及卫星细胞与其生态位信号相互作用的机制,旨在总结现有知识的基础上提供新的研究思路和角度。方法:检索Web of Science、PubMed、中国知网(CNKI)、万方、维普等数据库2002年1月至2022年6月发表的文献。英文检索词:muscle,skeletal muscle,muscle injury,stem cells,satellite cells,muscle repair等;中文检索词:骨骼肌,骨骼肌再生,骨骼肌重建,卫星细胞,生态位等。共纳入66篇文献进行整理和分析。结果与结论:(1)卫星细胞存在于骨骼肌中,其既有助于损伤后新肌纤维的形成,亦有助于已存在的成年肌纤维有效生长。(2)卫星细胞中的静止卫星细胞被激活后,骨骼肌再生过程中卫星细胞的增殖、分化和融合形成肌纤维等步骤均会受到其内在不同机制调控作用的影响。(3)卫星细胞可与所处生态位信号中的肌纤维、细胞外基质、骨骼肌交界位、纤维生成祖细胞、免疫细胞以及内皮细胞相互作用促进卫星细胞的激活和增殖和分化,进而实现骨骼肌的有效再生。(4)未来研究可能的突破口:机体内卫星细胞的分裂模式;调控卫星细胞转移相关机制;卫星细胞在体内分化或自我更新的具体时间;卫星细胞和骨骼肌交界位的相互作用机制。(5)此次综述可为骨骼肌损伤重建的领域及其创新提供一定的理论参考价值。

延迟性肌肉酸痛与运动性骨骼肌记忆

背景:不习惯的运动使骨骼肌损伤,但可以产生一种减轻肌肉再损伤减轻疼痛的特定训练效果-肌肉记忆。目的:基于延迟性肌肉酸痛的病因,综述延迟性肌肉酸痛中骨骼肌记忆的存在及其可能机制,提出防治延迟性肌肉酸痛的新见解。方法:第一作者以“DOMS,Skeletal muscle memory,Exercise Skeletal muscle adaptation,Repeat turn effect,exercise and autophagy,Autophagy and inflammation”为英文检索词,“延迟性肌肉酸痛,骨骼肌记忆,运动性骨骼肌适应,重复回合效应,运动与自噬,自噬与炎症”为中文检索词,检索PubMed、Embase、Web of Science、中国知网及万方数据库1990年1月至2022年12月发表的相关文献,最终纳入102篇文献进行综述。结果与结论:目前认为延迟性肌肉酸痛是由于代谢紊乱、机械损伤和氧化应激所致的急性期炎症反应,而运动性骨骼肌记忆具有减轻延迟性肌肉酸痛、减轻运动再损伤的作用,当离心训练的持续时间、频率和强度逐渐增加时,损伤症状可以被最小化,甚至可以避免。因此基于运动性骨骼肌记忆机制,寻找防治或减轻延迟性肌肉酸痛及运动性肌肉损伤的方法是未来的研究方向。综述的主要目的:①明确运动性骨骼肌记忆的存在;②探讨运动性骨骼肌记忆的可能机制,并提出该记忆与骨骼肌自噬的关系;③通过改善骨骼肌自噬水平为延迟性肌肉酸痛的防治提供新策略。

强健骨骼为何不能一“钙”而论?

康医生:家在福建省莆田市荔城区的张先生,今年63岁,患有骨质疏松症2年多,医生建议他“补钙”。但是令张先生困惑的是,药店里的钙剂品种众多,到底如何选?平时生活中如何做好钙质“储备”?福建省唐先生唐先生:您好!钙是决定骨骼健康的关键元素。当体内钙质的“支出”大于“收入”时,若不及时补充钙质,则会导致骨骼质量变差,引发骨质疏松症等骨骼疾病。

不同来源外泌体对骨骼发育及骨骼疾病的影响

在骨骼发育过程中,骨骼是通过膜内成骨和软骨内成骨两种不同的成骨机制形成的,软骨内骨化是长骨发育的第二阶段,生长板是机体进行软骨内骨化的场所,生长板软骨细胞受损会破坏软骨内成骨的进程,严重抑制骨骼发育或产生骨骼疾病。外泌体是由膜的双层内陷形成,具有脂质双分子层的细胞外囊泡,可以包裹蛋白质、脂质和核酸(非编码RNA、mRNA)等,作用于靶细胞从而发挥细胞间通讯的关键作用。外泌体作为近年来研究的热点,有大量研究发现其与骨骼发育、骨骼疾病的发生和治疗关系密切。因此,本文主要综述了不同来源外泌体对骨骼发育和骨骼疾病的影响,梳理了不同来源外泌体对骨骼的调控作用,为探究不同来源外泌体在畜禽骨骼发育与骨骼疾病方面的预防和治疗提供理论依据。

绿鳍马面鲀附肢骨骼的早期发育研究

运用软骨-硬骨双染色技术观察绿鳍马面(Thamnaconus septentrionalis)初孵仔鱼与1~60 d仔、稚和早期幼鱼附肢骨骼的发育,以确定其发育时序和骨化特征。结果表明,附肢骨骼的出现时序依次为胸鳍(1 d)、第一背鳍(8 d)、腹鳍(11 d)、第二背鳍(14 d)、臀鳍(14 d)、尾鳍(18 d);硬骨化时序依次为第一背鳍(23 d)、腹鳍(23 d)、第二背鳍(25 d)、臀鳍(25 d)、尾鳍(25 d)、胸鳍(27 d)。由骨膜化硬骨的包括匙骨、后匙骨和尾杆骨,肩喙骨于13 d分化为肩胛骨和乌喙骨。第一背鳍26 d硬骨化完成;胸鳍和腹鳍60 d硬骨化完成;第二背鳍与臀鳍的支鳍骨和鳍条发育基本同步,60 d二鳍中部延伸的骨片彼此近相连;21 d尾部尾下骨、侧尾下骨、尾上骨和尾鳍鳍条清晰可见,共12根鳍条,其中尾下骨附着8根,尾上骨和尾杆骨各附着1根,侧尾下骨附着2根。研究结果填补了绿鳍马面仔、稚和早期幼鱼骨骼研究的空白,可为其苗种繁育提供理论参考,丰富了鱼类骨骼形态学和发育生物学的资料,有助于鱼类系统分化和系统分类的研究。

早期个性化有氧运动心脏康复训练对老年急性冠脉综合征患者PCI术后骨骼肌功能性抗交感及运动能力的影响

目的探讨以早期个性化有氧运动训练为主的心脏康复干预,对老年急性冠脉综合征(ACS)患者经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后,骨骼肌功能性抗交感及运动能力的影响。方法纳入2021年1月至2022年1月在河北省邯郸市第一医院成功接受PCI的70例老年ACS患者,在组间主要基线特征可比的前提下,采用随机数字表法随机分为对照组和观察组,每组35例。对照组接受常规治疗,包括二级预防药物治疗,教育、社会支持,以及饮食和运动建议;观察组在对照组的基础上,同时进行以早期个性化有氧运动训练为主的心脏康复干预。两组均干预12周。收集两组患者的一般临床资料、心肺运动测试(CPET)结果、骨骼肌中血氧水平依赖(BOLD)反应和腘动脉血流指标。结果干预12周后,观察组患者静息VO_(2)(VO_(2rest))、无氧阈值时的VO_(2)(VO_(2 AT))、最大摄氧量(VO_(2max))、摄氧量(VO_(2)/kg)、运动功率和代谢当量(MET)高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);两组患者BOLD峰值、峰值流量指标较干预前上升,且观察组患者的各项指标均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者的TTP BOLD、BOLD峰值半恢复时间指标较干预前均下降,且观察组均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论以早期个性化有氧运动训练为主的心脏康复可安全地提高老年ACS患者PCI术后的运动能力和骨骼肌功能性抗交感。

可穿戴柔性上肢外骨骼的研究进展与展望

为研究可穿戴柔性上肢外骨骼的发展现状和其面临的关键技术难题,对目前该领域的文献进行了分析与总结。外骨骼可以有效地提供保护、支撑等功能,解决高强度重复性工作导致的肢体疲劳和身体机能衰退,以及中风或职业病导致的肢体运动障碍。此外,它们有能力通过额外的动力和功能来恢复或增强人类的运动能力。可穿戴柔性外骨骼作为一种新兴的外骨骼发展方向,相较于传统的刚性外骨骼,具有结构柔顺、人机交互性好和穿戴舒适性好等明显优势。首先,本研究结合柔性上肢外骨骼的3种主要驱动方式(绳驱、气动、形状记忆合金),详细解析不同驱动方式的相关研究成果和相应结构特点。然后,从结构、材料、控制、辅助4个方面分析和阐述如今柔性上肢外骨骼面临的关键技术挑战。最后,结合外骨骼在不同领域应用的需求,推测未来柔性上肢外骨骼技术将向灵活化、舒适化、顺应化、智能化方向发展。研究表明,可穿戴柔性上肢外骨骼的技术尚处于初始阶段,仍有许多技术难题亟需解决,同时,新型的柔性执行器,柔性传感器等可为关键技术难题的突破提供参考。

母鼠妊娠期和哺乳期补充乳脂肪球膜对其子代骨骼生长和骨骼健康的影响

探究了母鼠补充乳脂肪球膜(milk fat globule membrane,MFGM)对其子代骨骼生长和骨骼健康的影响。在妊娠期和哺乳期对SD母鼠灌胃MFGM(400 mg/kg),子代出生后21 d时断奶,然后饲喂高脂饲料直至14周龄(成年子代),测定出生时(0 d)、出生后第10天和第21天断奶前子代骨骼纵向生长情况和成年子代(14周龄)的肥胖和骨健康情况。研究发现,母鼠妊娠期和哺乳期补充MFGM后,与对照组相比,断奶前子代的体质量、身长、尾长、股骨长度和胫骨长度均无显著变化,生长板增殖软骨细胞和肥大软骨细胞的高度较对照组无明显变化,增殖软骨细胞特异性蛋白Ⅱ型胶原(collagen type 2α,COL2α)和肥大软骨细胞特异性蛋白X型胶原(collagen type X,COLX)的表达均无显著差异。但是,母鼠妊娠期和哺乳期补充MFGM后,与对照组相比,成年子代由高脂饮食导致的体质量变化和白色脂肪组织积累均显著降低,骨髓腔脂肪细胞的数目显著减少,Runx2和OPG的蛋白表达显著上调,RANKL的蛋白表达显著降低。在母鼠妊娠期和哺乳期补充MFGM对断奶前子代的骨骼纵向生长无显著影响,但是可以有效缓解成年子代由高脂饮食导致的骨髓腔脂肪细胞积累,改善骨代谢进程。研究表明:母鼠补充MFGM可对成年子代的骨骼健康发挥长期保护作用。

不同生长速度肉鸡骨骼生长发育规律研究

试验以慢速型(wod168)、中速型(wod178)和快速型(wod188和爱拔益佳AA)肉鸡为素材,测定其在2周龄至7周龄时跖骨、胫骨和股骨的长度和重量,探明不同生长速度白羽肉鸡跖骨、胫骨和股骨长度和重量的生长发育规律。结果表明,3种长速肉鸡骨骼性状在2周龄至7周龄基本呈现随周龄增加而增加的趋势。wod188的跖骨长和胫骨长在3周龄时生长强度最大,相对生长系数为36.47%和25.11%;wod178股骨长、胫骨重和股骨重在3周龄时生长强度最大,对应的相对生长系数分别是21.49%、71.32%和74.49%;wod168的跖骨重在4周龄时生长强度最大,相对生长系数为81.66%。7周龄时,wod168和wod178的跖骨重均极显著低于wod188和AA(P<0.01);wod178胫骨重极显著高于wod168,极显著低于wod188和AA(P<0.01);wod168的股骨重均极显著低于其它3个品种(P<0.01),其它3个品种股骨重差异不显著(P>0.05)。4个品种骨骼的生长发育基本在3周龄时强度达到最大,生长发育速度最快,含有蛋鸡血缘比例越高,其骨骼重量越轻。

基于神经-肌骨-外骨骼耦合仿真框架的平地和上坡行走动力学分析

评估人体穿戴外骨骼后的运动性能是指导外骨骼硬件迭代和控制策略优化的重要依据.与传统的基于实验的评估相比,基于人-外骨骼耦合系统动力学仿真的评估避免了平台搭建和实地测试、实验数据分析处理的巨大人力和时间成本.此外,如将人体神经肌骨动力学纳入人-外骨骼耦合系统,动力学仿真还能够生成肌肉激活、肌肉力和关节力矩等实验中难以测量的生理学和生物力学信息,从而可以从肌肉发力的层面评估不同环境下穿戴外骨骼对人体运动的影响.本研究以人体肌骨-髋关节外骨骼耦合系统为研究对象,基于考虑人体神经肌骨动力学、足地接触和人-外骨骼交互作用的完整神经-肌骨-外骨骼耦合正向动力学仿真框架,对系统在平地和上坡(5.71°,10%)两种场景以0.8 m/s步速行走的动力学进行了比较研究.通过给定模型中的神经肌肉反射参数,综合考虑系统运动状态、肌肉收缩动力学、肌骨运动学、肌肉代谢、不同环境下的地反力和人机交互力等因素,并采用协方差矩阵自适应进化策略进行分阶段多目标优化,可以在不需要实验数据输入的条件下,高效完成全系统的动力学仿真.计算结果表明,所提仿真框架不仅能够生成包括肌肉激活、肌肉力、关节力矩和关节角度在内的完整生理学和生物力学信号,还能够反映和解释不同肌肉的激活模式随步行环境的适应性变化.此外还在与仿真情况一致的步行条件下进行了人体穿戴外骨骼行走测试,并进一步将肌肉激活数据与测得的肌电信号对比.结果表明,仿真与实验的肌肉激活结果保持了较高的相关性,并呈现出相对于地形坡度基本一致的变化规律;在上坡行走时,腘绳肌、臀大肌、髂腰肌和比目鱼肌的肌肉激活程度的RMS值均显著高于平地行走的情况,而股直肌与胫骨前肌的肌肉激活程度的RMS值则有所下降.上述结果表明,提出的动力学仿真框架可以在无实验数据输入的条件下有效且准确地捕捉在不同地形中行走时肌肉激活模式的定性差异.本研究为人体肌骨-外骨骼耦合系统在多场景下的行走仿真与性能评估提供了新的途径,也为外骨骼设计与控制策略的优化提供了理论参考和仿真分析方法.

第三腰椎骨骼肌指数联合白细胞介素6、激活素A对胰腺癌恶病质的早期预测价值

目的研究第三腰椎骨骼肌指数(L3-SMI)联合白细胞介素6(IL-6)、激活素A(Activin A)检测对胰腺癌恶病质的早期预测价值。方法将2020年7月—2023年7月经河北医科大学第四医院确诊的74例胰腺癌患者纳入研究。根据患者入院后是否发生恶病质,分为恶病质组(n=58)、非恶病质组(n=16)。观测患者入院后48 h内的L3-SMI、IL-6、Activin A水平。正态分布的计量资料两组间比较采用成组t检验;计数资料组间比较采用χ^(2)检验。采用多因素Logistic回归分析筛选胰腺癌恶病质的影响因素,并通过受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析L3-SMI以及血清IL-6、Activin A单独或联合检测对胰腺癌恶病质的预测价值。ROC曲线下面积(AUC)比较采用Z检验。结果恶病质组L3-SMI水平明显高于非恶病质组,血清IL-6、Activin A水平明显低于非恶病质组(t值分别为8.649、3.049、8.100,P值均<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,L3-SMI(OR=0.266,95%CI:0.103~0.683)以及血清IL-6(OR=4.158,95%CI:1.368~12.333)、Activin A(OR=5.124,95%CI:1.550~16.939)是胰腺癌恶病质发生的影响因素(P值均<0.05)。L3-SMI、IL-6、Activin A预测胰腺癌恶病质的AUC分别为0.851、0.752、0.791,均明显低于三者联合检测的0.946(Z值分别为−2.841、−2.552、−2.647,P值均<0.001),其敏感度、特异度、约登指数最高,分别为90.9%、87.8%、0.788。结论L3-SMI联合血清IL-6、Activin A检测对胰腺癌恶病质具有较好的早期预测价值。

低温对民猪骨骼肌线粒体能量代谢基因的影响

为了探究低温环境下民猪肌肉组织内与线粒体能量代谢相关基因的变化情况,以解析民猪抗寒特性的遗传机制。将9头体质量相近的母猪随机分成3组,每组3头,在冬季将其中2组置于室外半敞篷舍内饲养,分别处理3 d(急性低温处理组)和58 d(慢性低温处理组),1组置于常规舍内饲养,作为对照组。以背肌为试验材料,采用PCR array方法,对90个与线粒体能量代谢相关基因的表达水平进行检测。结果表明,与对照组相比,急性低温处理组基因的表达水平差异不显著,但慢性低温处理显著改变 ATP5H、 ATP5L、 ATP6V1G3、 COX5A、 COX7A2、 COX7A2L、 NDUFS4、 SDHB、 UQCRQ和 GADD45B基因的表达水平,尤其是 GADD45B,达到了极显著水平(P<0.01),这些基因均为编码OXPHOS系统亚基基因,推测慢性低温诱导了背肌ATP的生成。对 GADD45B基因进一步分析发现,该基因在哺乳动物中高度保守,基本符合分子进化规律,表达具有明显的组织特异性。急性低温处理对民猪背肌内ATP的生成影响不显著,但慢性低温处理诱导ATP的生成,以维持体温恒定。

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。

民猪骨骼肌对低温环境的应答反应

低温会导致猪只发生应激反应,造成抗病力下降、生长速度减慢等,是影响生猪产业健康发展的重要因素之一。猪对低温应答的调控机制非常复杂,目前仍然没有准确的解析。本研究以具有明显耐寒特性的地方猪种民猪为主要研究对象,将9头6月龄体重相近的雌性民猪随机分成3组,2组置于半敞篷舍内饲养,其中1组低温处理3 d(短期低温处理组),1组低温处理58 d(长期低温处理组),第3组为正常舍内饲养(对照组)。采用PCR矩阵的方法,对骨骼肌中90个与细胞应激反应相关的基因进行了实时荧光定量PCR检测,筛选受低温诱导的应激基因。结果发现,长期低温处理下,有7个基因的表达水平发生了显著上调,分别是CCT8、CYP11A1、DNAJA4、DNAJB6、DNAJC8、HSPB2和HSPB3,1个基因CYP11B2发生了极显著上调,未发现受到抑制的基因;短期低温处理下,有3个基因的表达水平发生了显著上调,分别是DNAJC8、GPX1、PON3,1个基因SOD1发生了极显著上调,1个基因HOPX受到了显著抑制。对2种处理下均发生显著上调的DNAJC8基因进行了遗传学分析,发现该基因在不同物种间高度保守,符合基因进化规律,具有明显的组织表达特异性,可考虑将其作为机体发生低温应答反应的一个标志基因。综上,民猪骨骼肌应激基因对短期和长期低温处理应答反应不明显,仅11个基因发生了显著变化。

下肢外骨骼康复机器人仿真和试验分析

目的为了帮助下肢运动障碍者进行有序康复训练,设计一种下肢外骨骼康复机器人,动力源驱动下肢交叉摆动模拟人类正常步态行走,实现双下肢协调运动,帮助下肢运动障碍者完成康复训练。方法建立外骨骼机器人三维模型、下肢外骨骼机器人D-H模型,对下肢外骨骼康复机器人进行正、逆运动学分析,并将模型导入ADAMS,创建运动副与驱动函数进行运动学仿真,在此基础上制作样机并进行动力学测试试验分析。结果正、逆运动学验证了外骨骼康复机器人空间运动的合理性,ADAMS运动仿真结果与理论计算具有良好一致性,从而保证设计的下肢外骨骼结构与穿戴者下肢同步协调。仿真分析发现理论计算和仿真的误差主要来源于驱动函数误差,动作误差最大为2.15 cm。试验验证髋关节、膝关节运动与参考输入运动具有一致性。但是运动存在误差,髋关节平均误差为5.57°,膝关节平均误差为5.45°,实验发现电机扭矩不足是引起运动误差的首要因素,其次是零件加工误差和装配误差。结论通过理论计算、仿真与试验分析验证了方案的可行性,发现驱动误差、零件加工精度和装配精度可带来误差。研究结果可为进一步完善机器人性能和研究康复机器人动力学影响因素提供基础和参数依据。

不同运动模式影响心肌梗死致心力衰竭大鼠骨骼肌重塑的机制

背景:急性心肌梗死可引起心脏重塑和心力衰竭,同时导致骨骼肌病变,影响患者生活质量。运动疗法是心力衰竭患者的重要康复手段,然而最佳运动处方尚未明确。目的:对比不同运动模式(有氧运动、抗阻运动)对急性心肌梗死诱导心力衰竭模型大鼠骨骼肌重塑的影响,探讨其可能的作用机制,为优化运动康复方案提供依据。方法:48只SD大鼠随机分为假手术组、心肌梗死组、有氧运动组和抗阻运动组。利用冠状动脉结扎术进行心力衰竭模型制作,3个月后有氧运动组和抗阻运动组进行12周相应运动模式干预,假手术组和心肌梗死组于鼠笼内安静饲养。实验后,利用递增负荷跑台运动实验和爬梯实验分别测定大鼠最高跑速和最大负重,超声心动图评估心脏结构与功能;分离出心脏,分别行苏木精-伊红染色和天狼星红染色观察心脏重塑情况;分离出腓肠肌,行ATP酶染色观察肌纤维类型和细胞横截面积改变,二氢乙锭法评估活性氧水平,酶联免疫吸附法测定丙二醛含量以及抗氧化酶活性,免疫印迹法测定泛素-蛋白酶体系统蛋白表达量,双重免疫荧光染色检测活化的卫星细胞数(Pax7^(+)/MyoD^(+))。结果与结论:①运动能力:与假手术组比较,心肌梗死组最高跑速和最大负重下降(P<0.05);与心肌梗死组比较,有氧运动组最高跑速以及抗阻运动组最大负重增加(P<0.05)。②心脏重塑:与假手术组比较,心肌梗死组梗死面积、心肌细胞横截面积、心肌胶原含量升高(P<0.05),左心室射血分数和左心室缩短分数下降(P<0.05);与心肌梗死组比较,有氧运动组和抗阻运动组上述各参数均无统计学差异(P>0.05)。③骨骼肌重塑:与假手术组比较,心肌梗死组腓肠肌质量、腓肠肌质量指数、细胞横截面积、超氧化物歧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性、活化的卫星细胞数量下降(P<0.05),活性氧、丙二醛含量以及泛素、MuRF1、MAFbx蛋白表达量上调(P<0.05);与心肌梗死组比较,有氧运动组和抗阻运动组腓肠肌质量指数、超氧化物歧化酶活性、活化的卫星细胞数量增加(P<0.05),活性氧水平以及泛素、MuRF1、MAFbx蛋白表达量降低(P<0.05);与有氧运动组比较,抗阻运动组腓肠肌质量、腓肠肌质量指数、细胞横截面积、活性氧水平、丙二醛含量、活化的卫星细胞数量升高(P<0.05),超氧化物歧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性下调(P<0.05)。结果表明:有氧运动和抗阻运动均可提升心力衰竭大鼠的运动能力,其机制与减轻氧化应激、抑制泛素-蛋白酶体系统活性以及激活卫星细胞进而改善骨骼肌重塑有关。有氧运动对于改善骨骼肌氧化应激作用更佳,而抗阻运动促进骨骼肌再生方面效果更为显著。

2型糖尿病患者骨骼肌厚度和弹性变化及其影响因素

目的观察2型糖尿病患者骨骼肌厚度和弹性变化及其影响因素。方法前瞻性招募62例2型糖尿病患者(T2DM组)及60名健康成年人(HC组),以剪切波弹性成像(SWE)技术检测其放松及收缩状态下腹直肌和腓肠肌最大杨氏模量(E_(max)),比较组间2种状态下骨骼肌厚度及弹性模量,并采用多重线性回归分析影响腹直肌和腓肠肌弹性模量的因素。结果组间放松及收缩状态下腹直肌和腓肠肌厚度差异均无统计学意义(P均>0.05);T2DM组放松及收缩状态下腹直肌及腓肠肌Emax均低于HC组(P均<0.05)。多重线性回归分析显示,T2DM组放松及收缩状态下腹直肌及腓肠肌弹性模量均随病程、空腹血糖(FBG)及糖化血红蛋白(HbA1c)而呈线性降低(P均<0.05)。结论2型糖尿病患者骨骼肌弹性模量降低,且随病程、FBG及HbA1c而呈线性下降。

运动联合益生菌干预2型糖尿病大鼠糖脂代谢、氧化应激及骨骼肌卫星细胞成肌分化水平的变化

目的观察运动联合益生菌干预2型糖尿病大鼠糖脂代谢、氧化应激及骨骼肌卫星细胞表达的影响。方法8周龄SPF级SD雄性大鼠60只,随机选择10只大鼠为正常对照组(NC组),造模组大鼠腹腔注射链脲佐菌素,建立2型糖尿病大鼠模型,随机分为模型组(TN组)、运动+糖尿病组(YTN组)、益生菌+糖尿病组(GTN组)、运动+益生菌+糖尿病组(YGTN组),6周的递增负荷有氧跑台运动(第1周跑台速度为15 m/min,持续30 min;第2周跑台速度为15 m/min,持续60 min;第3~6周跑台速度为19.3 m/min,运动时间持续60 min,持续训练到第6周,每周5 d);GTN组和YGTN组在训练前1 h灌胃10.0 mL/(kg·d)的Lactibiane Iki益生菌溶液(浓度为10~7 CFU/mL)。最后,测定大鼠糖脂代谢指标、氧化应激指标及骨骼肌卫星细胞蛋白的表达。结果(1)TN组、YTN组、GTN组和YGTN组大鼠空腹血糖(fasting plasma glucose,FBG)、血清胰岛素(fasting serum insulin,FINS)、糖化血红蛋白(hemoglobin A1c,HBA1C)和胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment-insulin resistance index,HOMA-IR)水平均高于NC组(P<0.01),其中,YGTN组大鼠FBG水平均低于TN组、YTN组、GTN组(P<0.05);YTN组、GTN组和YGTN组大鼠血清FINS水平均与TN组比较均有所下降(P<0.01);YGTN组大鼠血清HBA1C水平均低于TN组、YTN组和GTN组水平(P<0.01);YGTN组大鼠HOMA-IR指数与TN组、YTN组和GTN组比较下降较显著(P<0.01)。结果表明有氧运动联合益生菌干预组大鼠FBG、FINS、HBA1C和HOMA-IR含量下降较明显。(2)TN组大鼠血清总胆固醇(total cholesterol,T-CHO)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL)和游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平均高于NC组(P<0.05),YGTN组大鼠血清T-CHO、TG、LDL和FFA水平均低于TN组(P<0.05),基本上恢复到NC组的水平。TN组大鼠血清高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL)水平低于NC组(P<0.05),YGTN组大鼠血清HDL水平高于TN组(P<0.05),基本上恢复到NC组水平。结果表明有氧运动联合益生菌干预糖尿病大鼠,可降低糖尿病大鼠血清T-CHO、TG、LDL、FFA含量,提高HDL水平较明显。(3)TN组大鼠血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)和游离8-异前列腺素F2α(8-iso-prostaglandin F2α,8-isoPGF2α)水平均高于NC组(P<0.05或P<0.01),YGTN组大鼠血清MDA和8-isoPGF2α水平均低于TN组(P<0.05或P<0.01);TN组大鼠血清过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)和总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)水平均低于NC组(P<0.01),YGTN组大鼠血清CAT、SOD、GSH-Px和T-AOC水平均高于NC组(P<0.01),但基本上恢复到NC组的水平。(4)TN组大鼠骨骼肌卫星细胞配对盒基因7(paired box gene 7,Pax7)、成肌分化因子(myogenic determination gene,MyoD)、肌细胞生成素(myogenin,MyoG)和生肌因子5(myogenic factor 5,Myf5)蛋白表达均低于NC组(P<0.05或P<0.01),YGTN组大鼠骨骼肌Pax7、MyoD、MyoG和Myf5蛋白表达均高于TN组(P<0.05或P<0.01);基本上恢复到NC组水平。TN组大鼠骨骼肌生成抑制素(myostatin,MSTN)蛋白表达高于NC组(P<0.05),YGTN组大鼠骨骼肌MSTN蛋白表达低于TN组(P<0.05),基本上恢复到NC组水平。结论益生菌和有氧运动具有减轻胰岛素抵抗,改善血脂和氧化激的作用,在改善2型糖尿病大鼠血糖和胰岛素水平具有协同作用。此外,有氧运动联合益生菌干预促进了肌细胞的分化,可能对防止T2DM引起肌肉质量的流失和力量下降以及肌肉组织的并发症发挥一定的作用。

下肢外骨骼机器人步行训练对痉挛型双瘫脑性瘫痪患儿平衡功能的影响

目的:探讨下肢外骨骼机器人步行训练对痉挛型双瘫脑性瘫痪患儿平衡功能的影响。方法:纳入2022年7月至2022年12月间就诊于浙江大学医学院附属儿童医院康复科的痉挛型双瘫脑性瘫痪患儿20例为治疗组,采用配对设计,年龄、性别、功能状态匹配的20例作为对照组。两组均给予常规的运动康复训练(运动疗法、悬吊训练、等速肌力训练),治疗组在此基础上增加下肢外骨骼机器人步行训练。在治疗前、治疗8周后对两组患儿进行表面肌电(sEMG)测试、动态平衡反应位移测试、静态平衡评分测试和儿童平衡量表(PBS)测试。结果:治疗前两组患儿臀大肌、臀中肌、股四头肌和胫前肌RMS数值,动态平衡反应位移、静态平衡评分及PBS评分组间差异无显著性意义(P>0.05),两组患儿治疗后臀大肌、臀中肌、股四头肌和胫前肌RMS数值,动态平衡反应位移、静态平衡评分及PBS评分均增加,治疗前后组内比较具有显著性意义(P<0.05),治疗后较治疗前有所改善,组间比较两组患儿治疗前后臀大肌、臀中肌和股四头肌RMS数值差值(臀大肌P=0.021;臀中肌P=0.016;股四头肌P=0.004)、动态平衡反应位移差值(前侧P=0.014;左侧P=0.003;右侧P=0.003)、静态平衡评分差值(P=0.005)及PBS评分差值(P=0.004)具有显著性意义,治疗组差值大于对照组,治疗组改善效果优于对照组。结论:下肢外骨骼机器人结合常规康复治疗能更加有效地改善痉挛型双瘫脑性瘫痪患儿平衡功能。