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。

离心运动致大鼠骨骼肌微损伤形态学及血清CK活性变化的研究

以成年雄性SD大鼠为研究对象,从离心运动致大鼠骨骼肌微损伤形态学及血清CK活性变化的角度,探讨骨骼肌微损伤形态学与血清CK活性间的变化规律,为骨骼肌运动性损伤机制的探索及预防与康复等提供实验依据。动物模型采用一次持续性下坡跑运动训练。训练结束后,按不同时间点取血、取材。骨骼肌光镜切片（HE）制作与观察,血清肌酸激酶活性的测定采用南京建成生物工程研究所提供的肌酸激酶（CK）试剂盒和6010紫外—可见分光光度计,数据处理采用SPSS13.0软件。结果：大鼠离心运动后骨骼肌组织损伤形态学和CK活性均出现不用程度的变化,骨骼肌微损伤形态学改变在运动后24~48h最为明显,而血清CK活性的峰值出现于离心运动后即刻,表明血清CK活性与骨骼肌损伤的形态学改变并不一致,骨骼肌损伤的形态学变化呈时相性、延迟性的特征。

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 。

细胞骨架及运动性骨骼肌微损伤研究进展

综述了细胞骨架的结构和功能的研究进展,分析了骨骼肌细胞骨架在维持骨骼肌肌小节的正常结构和功能中的重要性。重点叙述了骨骼肌细胞骨架蛋白desmin、dystrophins、arcoglycant、itin和nebulin在运动中的变化,对细胞骨架蛋白在运动性骨骼肌微损伤中的作用进行了讨论。

运动性骨骼肌微损伤和修复的机制研究

为了探讨运动性骨骼肌微损伤和修复的机制。以大鼠离心运动为运动方式,观察运动后即刻、运动后24h、运动后48h和运动后72h血清CK、血清MDA、尿液3-MH、骨骼肌组织葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)等指标的变化情况。结果发现:(1)离心运动后,血清CK活性和MDA含量升高,均在运动后24h达峰值,但它们的变化没有显著的相关关系;(2)离心运动后,尿3-MH含量急剧上升并在即刻达峰值,48h以后开始恢复;(3)离心运动后即刻骨骼肌β-葡萄糖苷酸酶含量急剧上升并达峰值,G6PDH含量明显上升,在运动后24h达峰值。揭示了:一次性离心运动能引起延迟性骨骼肌微损伤,其发生的原因可能与化学因素有关。

按摩联合针刺疗法对大鼠运动型骨骼肌损伤的保护作用

目的探讨按摩联合针刺疗法对大鼠运动型骨骼肌损伤肱三头肌超微结构及磷酸肌酸激酶的影响及对运动型骨骼肌损伤的保护作用。方法将130只SD大鼠随机分为非运动组(安静对照组)和运动组,运动组按照干预方式不同分为运动对照组、按摩组、针刺组、联合组,每一运动组又按照样品采集时间不同分为以下亚组,包括即刻组、24 h组、48 h组。共计13组,每组10只大鼠。运动组在大鼠跑台上进行持续性下坡跑,做力竭离心运动。力竭运动后对照组不做任何处理,按摩组每日二次给予肱三头肌的揉捏推压和牵引按摩5 min。针刺组给予每日一次毫针斜刺肱三头肌,留针5 min。联合组在给予按摩治疗同时给予针刺疗法。实验方案完成后在运动后即刻、24 h、48 h取大鼠血清行磷酸肌酸激酶检测。取肱三头肌组织在镜下观察超微结构的变化,主要为细胞结构的异常与Z线的异常。结果力竭离心运动后大鼠肱三头肌超微结构发生改变,包括细胞结构异常(肌纤维排列紊乱,细胞膜模糊、溶解,线粒体肿胀、空泡样改变)和Z线异常(包括Z线流、Z线模糊、Z线扭曲和Z线消失)。这些超微结构异常改变在运动后24 h最明显,48 h有所恢复。而磷酸肌酸激酶在运动后即刻开始显著升高,48 h有所恢复,但仍高于安静对照组。各治疗组超微结构损害在24 h和48 h均较运动对照组减轻,联合治疗组损伤最轻;磷酸肌酸激酶值在24 h和48 h较运动对照组降低。联合治疗组磷酸肌酸激酶值最低。结论 (1)力竭离心运动可引起骨骼肌超微结构损害和磷酸肌酸激酶升高。(2)磷酸肌酸激酶更能早期反映骨骼肌的损伤。(3)按摩联合针刺疗法可以减轻骨骼肌超微结构的损害和降低磷酸肌酸激酶,说明两者联合对运动型骨骼肌损伤具有保护作用。

运动性骨骼肌损伤后不同时刻大鼠肱三头肌超微结构及肌酸激酶的变化

通过建立大鼠下坡跑运动损伤模型,研究运动损伤后骨骼肌超微损伤和恢复发生的机制。主要结果：运动后大鼠肱三头肌超微结构发生改变,电镜下可见肌纤维排列紊乱,Z线异常（包括Z线流、Z线模糊、Z线扭曲和Z线消失）,肌细胞膜模糊、溶解,线粒体肿胀、空泡样改变等。这些现象随运动时间的不同而发生改变。运动后24 h表现最为明显,而后逐渐恢复;运动后72 h恢复明显,但没有完全恢复。运动后即刻血清CK活性（2035.42±426.49）U/L与对照组血清CK活性（293.66±76.07）U/L相比,非常显著增高（P〈0.01）,达到了峰值,而后逐渐恢复。运动后72h组血清CK活性（425.51±143.34）U/L与即刻组血清CK活性相比已显著恢复（P〈0.01）。结论：运动后24h骨骼肌的损伤程度最为严重,72 h后可明显恢复;大强度运动对CK的活性具有非常显著的影响,血清CK活性的变化能够反映运动后骨骼肌超微结构损伤的状况。

针刺对运动诱发骨骼肌损伤大鼠内质网功能及内质网应激-自噬蛋白的影响

目的:观察针刺对运动诱发大鼠骨骼肌损伤后不同时相内质网功能及内质网应激-自噬蛋白的影响,探讨针刺在防治运动性骨骼肌损伤(EIMD)中的作用。方法:88只雄性SD大鼠随机分为空白对照组(C组)、模型组(E组)和针刺干预组(EA组),E组和EA组进行一次大负荷运动建立EIMD模型。造模结束后EA组施以“阿是穴-斜刺”方案干预,沿大鼠小腿三头肌纵向从远端斜刺穿过肌腹,留针2min。E组和EA组根据运动及干预后不同取材时间点分为0 h、12 h、24 h、48 h、72 h五个亚组(n=8)。透射电镜下观察肌纤维超微结构;酶联免疫吸附法测定血清肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MM)、比目鱼肌Ca-ATP酶(SERCA)、蛋白二硫键异构酶(PDI)含量;免疫印迹法检测肌组织内质网应激蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、钙网蛋白(CRT)和内质网自噬蛋白134序列相似的家庭成员B(FAM134B)、微管相关蛋白1轻链3Ⅱ/Ⅰ(ILC3Ⅱ/Ⅰ)表达。结果:与C组相比,E组在0 h、12 h、24 h和48 h肌纤维超微结构有不同程度损伤,血清CK、CK-MM以及CRT、FAM134B和LC3Ⅱ/Ⅰ表达显著升高(P<0.05),肌组织SERCA含量显著降低(P<0.05),GRP78表达在运动后各时相均显著升高(P<0.05);与E组对应时相相比,EA组在0 h至48 h肌纤维超微结构有所改善,且CK含量显著降低(P<0.05),0 h至72 h PDI含量显著升高、GRP78表达显著降低(P<0.05),而CRT、FAM134B和LC3Ⅱ/Ⅰ表达在48 h均有显著降低(P<0.05),其余时相亦有不同程度变化。结论:针刺干预可下调运动后内质网应激蛋白GRP78、CRT和自噬相关蛋白FAM134B、LC3,调节内质网应激-自噬水平以及内质网功能,从而改善运动诱发的骨骼肌损伤,促进其修复进程。

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。

运动性骨骼肌微损伤的代谢机制及代谢反应评述

运动性骨骼肌微损伤(exercise-induced muscle damage,EIMD)会引起肌肉功能的暂时性下降,如果处理不当,还可能造成更严重的损伤或者过度训练,甚至导致运动员运动寿命的结束。但是,已有研究表明恰当的离心运动训练在导致EIMD的同时比向心运动训练更能促进肌纤维肥大和相应的肌力增长,并且还有典型的"重复训练效应",即EIMD恢复后一段时期内,肌肉重复同样的运动所引起的损伤或延迟性肌肉酸痛(DOMS)明显减轻。因此对其进行深入的研究不但有利于指导运动员避免或者减轻EIMD所带来的负面影响,同时有助于进一步阐明机体对运动训练产生适应的过程或机制。EIMD的诱发机制目前还不清楚,各种假说从本质上可以归纳为机械损伤学说和代谢紊乱学说。但不管是哪种机制诱发了EIMD,众多的实验结果已经证明机体在EIMD过程中发生了深刻的代谢变化,因此从代谢的角度对EIMD进行系统研究将成为此领域研究的重要方向。