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。

游泳运动对大鼠创伤性关节挛缩的影响及机制

背景:早期运动是预防创伤性关节挛缩的主要方式,也是近期研究热点。游泳运动借助水的特殊物理特性,可能是潜在有益的干预方式。目的:观察游泳运动对大鼠关节挛缩发展的影响,探究游泳运动预防关节挛缩的相关机制。方法:24只SD大鼠随机分为空白对照组(n=8)和关节挛缩造模组(n=16),手术制备膝关节挛缩模型后,再随机分为手术对照组(n=8)和游泳干预组(n=8)。游泳干预组在术后第2周开始游泳干预,共干预5周。在术后第6周,测试各组大鼠体质量、术侧膝关节活动度、股四头肌直径,计算直径-体质量指数;苏木精-伊红染色观察膝关节囊和股四头肌病理变化;Masson染色观察关节囊胶原纤维化改变;免疫组化检测膝关节囊中转化生长因子β1和Ⅰ型胶原蛋白表达;Western blot检测股四头肌中MuRF1蛋白的表达。结果与结论:①与空白对照组比较,手术对照组和游泳干预组大鼠膝关节活动度下降,总伸膝受限角度和关节源性伸膝受限角度均明显增加(P<0.01),股四头肌直径下降(P<0.01),关节囊出现明显纤维化表现,股四头肌萎缩,手术对照组直径-体质量指数降低(P<0.01);与手术对照组比较,游泳干预组大鼠膝关节活动度和股四头肌直径明显增加(P<0.01),关节囊纤维化病变和股四头肌萎缩明显改善;②与空白对照组比较,手术对照组和游泳干预组大鼠关节囊中胶原纤维含量、转化生长因子β1和Ⅰ型胶原蛋白表达均增加(P<0.01);与手术对照组比较,游泳干预组大鼠关节囊中胶原纤维含量、转化生长因子β1和Ⅰ型胶原蛋白表达均降低(P<0.01);③与空白对照组比较,手术对照组和游泳干预组大鼠股四头肌中MuRF1蛋白表达增加(P<0.05);与手术对照组比较,游泳干预组大鼠股四头肌中MuRF1蛋白表达降低(P<0.05)。结果表明:早期游泳干预能够降低创伤性挛缩大鼠关节囊中转化生长因子β1和Ⅰ型胶原蛋白表达,降低股四头肌中MuRF1蛋白表达,提高关节活动度和股四头肌直径,抑制关节挛缩的发展。

理筋手法调控兔骨骼肌损伤修复中瘢痕形成的作用机制

背景:理筋手法能够促进骨骼肌修复,治疗骨骼肌损伤。但骨骼肌损伤在修复过程中的纤维化形成、瘢痕组织增生等与损伤修复质量密切相关。开展理筋手法对纤维化形成、瘢痕组织增生的调控作用研究,有利于阐述理筋手法提高骨骼肌损伤修复质量的相关机制。目的:探索理筋手法提高兔骨骼肌损伤后修复质量的作用机制,为临床治疗提供科学依据。方法:45只健康成年日本大耳白兔随机分为空白组、模型组、理筋组,每组15只。其中模型组和理筋组均进行腓肠肌打击造模;造模后理筋组于第3天开始进行理筋手法干预,1次/d,15 min/次。各组在造模后的第7,14,21天分别处死5只兔进行观察。苏木精-伊红染色法观察腓肠肌形态及炎性细胞量,Masson染色法观察腓肠肌胶原纤维量,ELISA法检测腓肠肌白细胞介素6和白细胞介素10的表达量,Western blot和RT-PCR检测配对盒基因7、成肌分化因子、肌细胞生成素、肌动蛋白α、转化生长因子β1、Ⅰ型胶原蛋白的蛋白及mRNA表达,免疫组织化学法检测Ⅰ型胶原蛋白的表达。结果与结论:①苏木精-伊红染色及Masson染色结果显示,与模型组比较,理筋组各观察点炎性细胞浸润减少,胶原纤维量减少(P<0.01),肌纤维逐渐愈合;②ELISA结果显示,与模型组比较,理筋组白细胞介素6表达持续降低(P<0.05),而白细胞介素10在造模后第7天时升高(P<0.05),随后呈下降趋势(P<0.05);③Western blot和RT-PCR结果显示,与模型组比较,理筋组造模后第14天配对盒基因7、成肌分化因子、肌细胞生成素的蛋白及mRNA表达量均显著升高(P<0.05),而第21天时却较之前下降(P<0.05);理筋组各观察点肌动蛋白α、转化生长因子β1、Ⅰ型胶原蛋白的蛋白及mRNA表达量相较于模型组均显著降低(P<0.05);④免疫组化结果显示,理筋组各观察点Ⅰ型胶原蛋白的表达量相较于模型组均显著降低(P<0.05);⑤结果表明,理筋手法能够通过抑制炎症、促进肌卫星细胞的增殖分化、减少纤维化的生成,从而提高兔骨骼肌损伤的修复质量。

深层肌肉刺激与肌电生物反馈干预脑卒中后患者小腿三头肌痉挛和步态的改变

背景:深层肌肉刺激疗法具有松解粘连、缓解痉挛、改善和恢复肌肉顺应性和弹性等作用;肌电生物反馈疗法能有效促进神经恢复和改善下肢运动功能和步态。目的:利用数字化肌肉检测仪和三维步态分析仪等手段综合评估深层肌肉刺激联合肌电生物反馈对脑卒中后小腿三头肌痉挛及步态改变的影响。方法:选取2020年10月至2023年10月在广东药科大学附属第一医院康复科住院且符合纳入标准的患者72例,随机分为对照组和联合组,每组36例。对照组接受常规康复治疗+肌电生物反馈+假性深层肌肉刺激,联合组在对照组基础上增加真性深层肌肉刺激治疗,5次/周,连续4周。统计分析两组治疗前、后患侧腓肠肌内外侧振荡频率和动态刚度、踝背屈主动关节活动度、胫骨前肌肌电信号、下肢Fugl-Meyer评分量表和三维步态分析相关参数。结果与结论:①两组患者治疗后患侧腓肠肌内外侧的振荡频率和动态刚度值较治疗前明显降低(P<0.05),联合组较对照组降低更明显(P<0.05);②两组患者治疗后踝背屈主动活动度、胫骨前肌肌电信号和下肢Fugl-Meyer量表评分较治疗前明显增大或提高(P<0.05),联合组较对照组增大或提高更明显(P<0.05);③两组患者步速、步频、步幅均较治疗前明显增大(P<0.05),联合组较对照组增大更明显(P<0.05);健患侧支撑相百分比时间较治疗前降低(P<0.05),联合组较对照组降低更明显(P<0.05);④除健侧支撑百分比治疗前后变化量两组间比较差异无显著性意义(P>0.05)外,其余指标治疗前后的变化量联合组均较对照组效果更明显(P<0.05);⑤结果说明,深层肌肉刺激治疗仪联合肌电生物反馈短期内能有效缓解脑卒中后小腿三头肌痉挛、改善踝背屈功能和提高下肢运动功能及改善步态,治疗效果显著。

运动疗法对前交叉韧带重建后康复疗效影响的网状Meta分析

目的:运动干预被认为是前交叉韧带重建后康复的基础。然而,关于何种运动疗法在改善前交叉韧带重建后患者膝关节肌肉力量和功能方面更有效,目前仍未得出明确结论。为此,文章采用网状Meta分析方法,比较运动疗法治疗前交叉韧带重建后的疗效,为选择最佳运动疗法提供循证医学依据。方法:计算机检索PubMed,Web of Science,Embase,The Cochrane Library及EBSCO数据库运动疗法治疗前交叉韧带重建后的随机对照试验,检索时限均从建库至2023-11-20。结局指标包括股四头肌肌力、腘绳肌肌力、膝关节功能评分3个连续性变量。运用EndNote X9.1软件筛选文献。采用Cochrane风险偏倚评估工具对纳入的文献进行质量评价,根据GRADE评分对文章结果的证据强度进行评级,采用Stata 16.0进行网状Meta分析。结果:①共纳入36项随机对照试验,包括1179例前交叉韧带重建后患者,纳入文献整体质量中等;涉及9种运动疗法:等速训练、交叉训练、离心训练、水中康复、血流限制训练、运动控制训练、增强式训练、全身振动训练和综合训练;对照措施为常规康复训练。②网状Meta分析结果显示:与常规康复训练相比,离心训练(SMD=2.08,95%CI:0.56-3.60,P=0.007)对前交叉韧带重建后患者股四头肌肌力的改善效果最佳,其次是综合训练(SMD=1.69,95%CI:0.11-3.27,P=0.249)和全身振动训练(SMD=0.81,95%CI:0.11-1.51,P=0.042);在提升患者腘绳肌肌力方面,综合训练(SMD=2.08,95%CI:0.30-3.86,P=0.022)效果最佳,其次是增强式训练(SMD=1.51,95%CI:0.18-2.84,P=0.026)和等速训练(SMD=1.37,95%CI:0.06-2.67,P=0.039);综合训练(SMD=4.60,95%CI:2.40-6.80,P<0.001)改善膝关节功能评分最有效,其次是离心训练(SMD=1.75,95%CI:0.24-3.25,P=0.023)和水中康复(SMD=1.65,95%CI:0.07-3.24,P=0.041)。结论:低到中等强度的临床证据证实,在改善前交叉韧带重建后患者膝关节肌肉力量和功能方面,综合训练可能是最有效的运动疗法,其次是离心训练、增强式训练、等速训练、全身振动训练、水中康复。未来仍需更多高质量的临床随机对照试验来验证结论的可靠性。

机械应力调控血管平滑肌细胞的凋亡

背景:随着生物力学的发展,其在心血管疾病中的研究也日益广泛,通过研究血管的力学特性可以有效地揭示动脉粥样硬化、再狭窄等心血管疾病的发病机制,开发心血管疾病治疗的新思路和新方法。目的:综述机械应力刺激对血管平滑肌细胞凋亡的研究现状,寻找临床治疗潜在靶分子和信号通路,以期改善临床动脉粥样硬化及再狭窄等心血管疾病的临床治疗效果。方法:检索1992年1月至2023年5月在中国知网、PubMed及ScienceDirect数据库收录的文献。中文检索词为“血管平滑肌细胞,机械应力,剪切力,牵张力,凋亡”;英文检索词为“vascular smooth muscle cell,mechanical stress,shear stress,stretch stress,apoptosis”,最终纳入63篇文献进行综述分析。结果与结论:①血管平滑肌细胞的生理性和病理性凋亡都是为了适应血管力学变化而发生的适应性重构。不同部位的平滑肌细胞承受不同的力学刺激,其发病机制也不同。②低剪切力、生理剪切力和高剪切力可通过直接与平滑肌细胞表面分子、受体及蛋白等作用调控凋亡信号分子和抑制增殖实现对血管平滑肌细胞凋亡的调控,该部分未对促进增殖的研究进行综述。③低牵张力、生理牵张力和高牵张力可导致平滑肌细胞凋亡,但仍存在争议。平滑肌表面存在多种力学感受分子(如整合素及受体络氨酸激酶等)可以将力学信号转导为细胞内的化学信号(如Hippo通路),启动平滑肌细胞的凋亡信号,调控平滑肌细胞的凋亡。④总之,不同力学刺激通过多种信号分子,启动多个信号通路共同作用,调控平滑肌细胞的凋亡,例如剪切力主要通过刺激分泌前列腺素、转化生长因子等影响Fas/FasL、Akt通路;而牵张力主要通过Yes相关蛋白等调控YAP通路和Notch通路等。这些分子在不同的作用时间,或不同作用强度下可能发挥相反的双向作用,比如,小鼠血管平滑肌细胞受到10%生理牵张1 h时,其增殖增加;然而,人的血管平滑肌细胞牵张12 h后可以减少其增殖。临床可以通过寻找其关键作用时间点干扰力学转导关键分子,达到预防和治疗临床心血管疾病的目的。

不同拉伸方式对健康人膝关节肌肉力量及垂直纵跳表现的即刻影响

背景:静态拉伸可有效改善关节运动幅度,而动态拉伸通过肌肉的激活后增强效应,有效提高肌肉力量及运动表现。目的:探讨不同类型的拉伸方式对膝关节肌肉力量及垂直纵跳表现产生的即刻影响,为寻求最佳拉伸方案、提高运动表现、预防训练损伤提供理论支撑。方法:随机招募30名健康大学生,采用Biodex等速肌力测试仪、Qualisys红外动作捕捉系统及AMTI三维测力台分别采集股四头肌/腘绳肌静态拉伸、股四头肌/腘绳肌动态拉伸、股四头肌动态/腘绳肌静态拉伸、股四头肌静态/腘绳肌动态拉伸后的膝关节肌肉力量及垂直纵跳数据,利用膝关节峰值力矩、平均功率、纵跳高度、垂直地面反作用力峰值及关节运动幅度评估膝关节肌肉力量及垂直纵跳表现。结果与结论:(1)与股四头肌/腘绳肌静态拉伸相比,股四头肌/腘绳肌动态拉伸可显著提高膝关节峰值力矩、平均功率及纵跳高度(P<0.05),股四头肌动态/腘绳肌静态拉伸和股四头肌静态/腘绳肌动态拉伸分别提高伸膝和屈膝峰值力矩和平均功率(P<0.05);(2)与股四头肌/腘绳肌静态拉伸相比,股四头肌静态/腘绳肌动态拉伸后的第二垂直地面反作用力峰值显著下降(P<0.05);股四头肌/腘绳肌动态拉伸后的下肢关节运动幅度显著增加(P<0.05);(3)提示即刻的原动肌/拮抗肌动态拉伸和原动肌动态/拮抗肌静态拉伸可显著提高膝关节肌肉力量、垂直纵跳表现及关节运动幅度;较大的运动幅度有利于提高运动表现,并在着地时更好地吸收地面冲击力;同时,原动肌动态/拮抗肌静态拉伸对膝关节肌肉力量的提升效果优于原动肌/拮抗肌动态拉伸,原动肌静态拉伸/拮抗肌动态拉伸有利于提高垂直纵跳落地时的能量吸收能力,降低落地时损伤的风险。

不同方式shaker训练过程中健康成人舌骨肌群激活程度的差异

背景:Shaker训练可增强舌骨肌群的收缩力,对口咽性吞咽障碍的治疗效果显著。Shaker训练应通过颈前部主要发力以达到训练舌骨肌群的目的,但患者常因疲劳易导致腹部发力代偿,不同发力方式的shaker训练对健康成人舌骨肌群激活程度的影响目前尚不明确。目的:探讨不同发力方式的shaker训练对健康成人舌骨肌群激活程度的影响。方法:纳入20名健康成人受试者(男10名、女10名),平均年龄为(26.8±3.4)岁。使其按照顺序分别采用颈前部与腹部主要发力进行shaker训练的等长运动,同时实时采集舌骨上、下肌群及腹直肌活动的表面肌电信号,并在训练结束后采用Borg自觉疲劳量表对每种发力方式的疲劳程度进行评估。对原始肌电信号进行一系列处理后,计算舌骨上、下肌群和腹直肌在60 s运动窗口内的峰值振幅和/或平均振幅值并进行对比分析,同时比较两种发力方式所对应主观疲劳评分的差异。结果与结论:①腹部发力所对应腹直肌平均振幅值高于颈部发力(P<0.05);②两种发力方式相比,舌骨上肌群的平均振幅、峰值振幅以及舌骨下肌群的平均振幅、峰值振幅均未见显著差异(P>0.05),Borg自觉疲劳量表评分在两种发力方式之间亦未见显著差异(P>0.05);③结果提示,不同发力方式(颈前部和腹部)的shaker训练对健康成人舌骨肌群激活程度的影响没有显著差异,且疲劳感相似。

久坐与社区老年人下肢肌力:跌倒恐惧与年龄的中介和调节作用

背景:人体老龄化进程中,下肢肌肉力量会随着年龄的增长呈现显著的生理性下降,久坐、跌倒恐惧、年龄与下肢肌力之间可能存在一定关联,但它们之间的影响路径与效应关系尚不明确。目的:探究社区老年人久坐和下肢肌肉力量之间的关系,并探讨跌倒恐惧和年龄在上述两者关系中的作用。方法:共招募331名60岁及以上的上海市社区老年人。采用问卷调查法收集基本信息、人口学资料等;采用国际身体活动问卷-短卷评估久坐时间,采用30 s坐站测试测量下肢肌力,采用中文版国际跌倒效能量表测评跌倒恐惧。对数据进行描述统计、相关分析、基于回归的路径分析和中介效应检验。结果与结论:最终以318名老年人[78.9%为女性,平均年龄(67.8±5.5)岁]的有效数据纳入分析,其中久坐时间≥3 h的185名,<3 h的133名。①久坐和跌倒恐惧呈正相关关系(P<0.01),下肢肌力和久坐(P<0.01)、跌倒恐惧(P<0.001)均呈负相关关系。②久坐显著负向预测下肢肌力(β=-0.125,P<0.05),久坐显著正向预测跌倒恐惧(β=0.182,P<0.01);跌倒恐惧显著负向预测下肢肌力(β=-0.293,P<0.001)。③跌倒恐惧在久坐和下肢肌力之间起中介作用(β=-0.053,95%CI:-0.100至-0.018)。④久坐对跌倒恐惧的预测效应具有统计学意义(β=0.164,P<0.01),这说明年龄调节了久坐对跌倒恐惧的影响。

人尿源性干细胞的分离培养及诱导分化为平滑肌细胞

背景:传统尿路修复重建手段受限于供体短缺、并发症多以及生理功能恢复不理想等问题,组织工程策略为此领域提供了新方向。鉴于尿路主要由肌性组织构成,其中关键在于发掘适合的种子细胞并高效诱导分化为平滑肌细胞,但关于不同平滑肌细胞诱导方案效能的对比研究仍较为匮乏。目的:旨在分离、培养及鉴定人尿源性干细胞,并比较两种不同成平滑肌诱导方案的效果。方法:采用多次离心法从11份健康成人志愿者尿液中分离提取尿源性干细胞,使用流式细胞仪进行表面标志物的鉴定,通过成骨、成脂诱导分化来验证尿源性干细胞的多向分化潜能。尿源性干细胞分别在含转化生长因子β1以及转化生长因子β1联合血小板衍生生长因子的成平滑肌细胞诱导分化培养基中诱导分化14 d,采用免疫荧光染色和Western blot检测平滑肌特异性蛋白(α-SMA、SM22)的表达差异。结果与结论:①成功从8份健康人尿液中分离出尿源性干细胞,细胞呈“米粒”样,具有很好的分裂增殖能力;②尿源性干细胞高表达间充质干细胞表面标志物CD73、CD90和CD44,极低表达造血干细胞表面标志物CD34和CD45,不表达CD19、CD105和HLA-DR;③经成骨和成脂诱导分化后,可见明显的钙结节和脂滴形成,茜素红染色和油红O染色结果呈阳性;④成平滑肌诱导培养14 d,免疫荧光染色显示转化生长因子β1/血小板衍生生长因子组尿源性干细胞成平滑肌诱导分化率显著高于转化生长因子β1组(P<0.005);⑤成平滑肌诱导培养14 d,Western blot检测显示转化生长因子β1/血小板衍生生长因子组α-SMA和SM22蛋白表达量显著高于转化生长因子β1组(P<0.005)。结果表明:尿源性干细胞可以通过多次离心法无创分离获取;相较于单纯转化生长因子β1,转化生长因子β1/血小板衍生生长因子联合应用能显著提高尿源性干细胞诱导分化为平滑肌细胞的效率。

理筋手法减轻兔损伤骨骼肌纤维化的作用机制

背景:理筋手法能够减少纤维化瘢痕增生,促进骨骼肌修复。但不恰当的激活Wnt/β-catenin信号通路,能加剧损伤骨骼肌纤维化,对骨骼肌修复过程产生不利影响。开展理筋手法对Wnt/β-catenin信号通路的调控作用研究,有利于阐述理筋手法减少纤维化瘢痕增生、促进骨骼肌损伤修复的相关机制。目的:探讨理筋手法促进兔骨骼肌损伤修复的作用机制。方法:45只普通级健康成年日本大耳兔随机分为空白组、模型组和理筋组,每组15只。模型组和理筋组均进行腓肠肌打击造模,理筋组于造模后第3天开始进行理筋手法治疗,1次/d,15 min/次。各组在造模后第7,14,21天分别取5只进行取材。苏木精-伊红染色观察腓肠肌一般形态结构,Masson染色观察腓肠肌胶原纤维含量,Western blot检测腓肠肌Wnt3a、β-catenin、GSK3β、p-GSK3β、TCF、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白表达,RT-PCR检测腓肠肌Wnt3a、β-catenin、TCF mRNA表达,免疫荧光法检测腓肠肌β-catenin的表达,免疫组化法检测腓肠肌Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白的表达。结果与结论:①苏木精-伊红染色及Masson染色结果显示:与模型组比较,理筋组各观察点炎性细胞浸润减少,胶原纤维量减少(P<0.001),肌纤维逐渐愈合;②Western blot结果显示:与模型组比较,理筋组各观察点Wnt3a、β-catenin、TCF、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白的蛋白表达量均显著降低(P<0.05),而p-GSK3β/GSK3β比值较模型组则明显升高(P<0.05);③RT-PCR结果显示:与模型组比较,理筋组各观察点Wnt3a、β-catenin、TCF的mRNA表达量均显著降低(P<0.001);④免疫荧光结果显示:与模型组比较,理筋组各观察点β-catenin核表达荧光强度明显降低,且逐渐与空白组相近(P<0.001);⑤免疫组化结果显示:理筋组各观察点Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白的表达量相较于模型组均显著降低(P<0.01)。结果表明:理筋手法能够抑制Wnt/β-catenin信号通路的异常激活,减少纤维化瘢痕增生,从而达到促进损伤骨骼肌修复的目的。

低频脉冲磁场慢性暴露对健康成年股四头肌收缩力及形态的影响

背景:目前已有关于低频脉冲磁场对骨骼肌结构形态影响研究发现了骨骼肌质量变化,但对接受慢性暴露后的形态变化未见相关研究。目的:观察低频脉冲磁场慢性暴露对腿部股四头肌最大自主收缩力与形态指标的影响,为使用该技术作为肌肉功能改善策略提供组织形态变化的参考依据。方法:招募普通健康受试者70名,随机分为接受磁场刺激的试验组与进行假治疗的对照组,每组35名,试验时长共计4周,试验组受试者每隔48 h进行1次15 min的低频脉冲磁刺激干预,对照组进行假治疗,干预间隔与时长与试验组一致,干预4周后观察不同组别受试者股四头肌最大自主收缩力值变化,利用B型超声影像作为评估手段,观察肌肉厚度、肌肉横截面积及羽状角指标的变化。结果与结论:①经过4周的低频脉冲磁场慢性暴露,68名受试者完成试验,试验组受试者股四头肌最大自主收缩力测试值显著增长(P=0.000),提升幅度显著高于对照组(P=0.008);②试验组受试者的肌肉形态3项指标均显著高于试验前测(P=0.000),而对照组肌肉厚度指标呈显著性下降(P=0.020),羽状角无显著性变化,横截面积显著性提升(P=0.000);③组间对比发现,试验组关于肌肉形态的肌肉厚度(P=0.012)、羽状角(P=0.003)及横截面积(P=0.049)3项指标均显著高于对照组;④上述数据证实,健康成年受试者经过4周的低频脉冲磁场慢性暴露,股四头肌的最大自主收缩力显著提升,同时观察到试验组的肌肉厚度、横截面积及羽状角3项肌肉形态指标的显著增长,对使用该技术作为肌肉改善的运动替代与医疗策略提供了肌组织形态改善的支持依据。

ACSL4介导铁死亡及在动脉粥样硬化性心血管病中的潜在作用

背景:铁死亡是一种铁依赖性调节细胞死亡形式,其特征是铁依赖性脂质过氧化,长链酰基辅酶A合酶4参与脂质过氧化底物的形成进而导致铁死亡。近几年研究表明,长链酰基辅酶A合酶4介导铁死亡在动脉粥样硬化性心血管疾病中发挥关键作用。目的:总结长链酰基辅酶A合酶4的结构功能和调控机制及其介导铁死亡的潜在分子机制,阐述长链酰基辅酶A合酶4驱动铁死亡在动脉粥样硬化、缺血性脑卒中和心肌梗死中的应用,以期为治疗动脉粥样硬化心血管疾病提供新的治疗策略。方法:在PubMed数据库检索自建库起至2023年8月收录的相关文献,以“atherosclerosis,ferroptosis,long-chain acyl-coenzyme A synthase 4,ACSL4,glutathione peroxidase 4,ischemic stroke,myocardial infarction,endothelial cell,smooth muscle cells,foam cell”为检索词,最终纳入76篇文献进行综述分析。结果与结论:①长链酰基辅酶A合酶4参与形成多不饱和脂肪酸的辅酶衍生物并将其插入磷脂,为铁死亡发生的核心机制脂质过氧化提供底物;②在长链酰基辅酶A合酶4表达的调节因子中,整合素α6β4、细胞内囊泡转运因子p115、锌脂蛋白A20负调控其表达,同时多种miR通过结合3′-UTR下调其表达,相反长链酰基辅酶A合酶4的表达上调大部分通过转录因子转录调控;③长链酰基辅酶A合酶4依赖性生成含有多不饱和脂肪酸的磷脂是脂质过氧化并执行铁死亡必不可少的必要条件,且长链酰基辅酶A合酶4与谷胱甘肽过氧化酶4作为铁死亡的正负调控因子相互制约,其具体机制仍待进一步研究;④长链酰基辅酶A合酶4介导铁死亡参与动脉粥样硬化、心肌梗死、缺血性脑卒中的病理机制,动脉粥样硬化中内皮细胞损伤与长链酰基辅酶A合酶4介导的铁死亡密切相关,但长链酰基辅酶A合酶4参与泡沫细胞形成、平滑肌细胞表型转化、钙化的研究尚未见报道;⑤长链酰基辅酶A合酶4作为铁死亡的生物标志物和潜在靶点成为研究热点,靶向长链酰基辅酶A合酶4抑制铁死亡可能成为治疗动脉粥样硬化性心血管疾病的新方向,而抑制长链酰基辅酶A合酶4的药物研究较少,未来还需进一步研究。

电针对运动大鼠腓肠肌组织代谢酶及自噬基因表达的影响

背景:急性运动易引起机体内骨骼肌组织损伤和体内脂代谢紊乱,但急性运动联合电针调控机体内代谢和自噬通路的机制尚不明确。目的:观察电针“足三里”和“环跳”穴对急性运动大鼠骨骼肌代谢酶及自噬水平的变化。方法:将50只雄性SD大鼠随机分为安静对照组(10只)、模型组(20只)、逆电针组(20只),后两组设2个时相点,即运动后即刻和运动后3 h组,每个时相点10只大鼠。后两组进行适应性跑台运动训练后,进行急性运动训练,逆电针组大鼠于每天跑台训练前先介入电针治疗(参数为电针大鼠两侧“足三里”和“环跳”穴,连续波、频率2 Hz、强度2 mA、留针30 min、1次/d、连续7 d),电针后休息10 min再进行急性运动。分别于运动后即刻和运动后3 h麻醉取大鼠双侧腓肠肌组织,苏木精-伊红染色观察大鼠骨骼肌组织病理学变化;ELISA法检测大鼠骨骼肌组织肝脂酶、脂肪酸合成酶、激素敏感脂肪酶、肉碱棕榈酰转移酶1活性;免疫组织化学和Western Blot法检测自噬基因表达变化。结果与结论:①苏木精-伊红染色后模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h腓肠肌纤维排列出现紊乱、肿胀、破裂;逆电针组大鼠运动后即刻和运动后3 h腓肠肌纤维排列紧密,肿胀和破裂的细胞大为减少,与安静对照组比较无明显性差异;②模型组和逆电针组运动后3 h的肝脂酶和脂肪酸合成酶活性均低于安静对照组(P<0.05或P<0.01);模型组和逆电针组大鼠运动后3 h的脂蛋白酯酶、激素敏感脂肪酶和肉碱棕榈酰转移酶1活性高于安静对照组(P<0.05或P<0.01),激素敏感脂肪酶和肉碱棕榈酰转移酶1活性在逆电针组运动后即刻高于模型组同期(P<0.05);与模型组运动后3 h相比,逆电针组运动后3 h脂蛋白酯酶活性升高(P<0.05),激素敏感脂肪酶活性降低(P<0.01);③免疫组织化学结果显示,P62、自噬相关基因5和自噬相关基因7表达在模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h及逆电针组运动后即刻均高于安静对照组(P<0.05或P<0.01),其中运动后即刻和运动后3 h逆电针组大鼠P62及自噬相关基因7表达均低于模型组(P<0.05);④Western Blot结果显示,运动后即刻逆电针组大鼠P62和自噬相关基因7蛋白表达均低于模型组(P<0.05);Parkin蛋白表达在模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h均高于安静对照组(P<0.05),逆电针组大鼠运动后即刻和运动后3 h均低于模型组(P<0.05);⑤提示急性运动引起大鼠腓肠肌纤维排列出现紊乱、肿胀、破裂,电针两侧“足三里”和“环跳”穴可改善大鼠骨骼肌脂代谢水平及调控自噬细胞,防止急性运动引起大鼠机体内脂代谢紊乱和腓肠肌组织的损伤,其机制可能与调控自噬相关因子P62、自噬相关基因5、自噬相关基因7、Parkin蛋白表达来促进大鼠骨骼肌细胞自噬的发生或调节细胞自噬通路密切相关。

基于前馈非线性模型预测控制的类车机器人路径跟踪

类车机器人由于零件标准化程度低,侧偏刚度等轮胎力学参数难以准确获得,存在动力学建模十分困难的问题,因此现有研究工作通常以运动学模型作为类车机器人的控制模型,但由于其运动学模型存在模型失配,导致类车机器人与参考路径之间的误差、类车机器人的前轮转角和前轮转角速度出现剧烈振荡现象.针对前述问题,本文基于非线性模型预测控制(Nonlinear model predictive control,NMPC)的滚动优化原理,引入基于逆运动学模型的前馈转角信息,将前轮转向角作为预测模型的第四维,提出了一种基于前馈非线性模型预测控制(Feedforward NMPC,FNMPC)的类车机器人路径跟踪控制算法.并通过Simulink和CarSim进行了联合仿真,结果表明FNMPC有效减小了模型失配导致的振荡现象,同时具有较高的跟踪精度.其中前馈非线性模型预测控制器的位移误差幅值不超过0.1106 m,航向误差幅值不超过0.1253 rad.在相同工况下,线性模型预测控制、前馈线性模型预测控制、纯跟踪控制和Stanley控制误差发散,而本文提出的FNMPC相比已有NMPC跟踪精度更高,且控制增量绝对累计值相比NMPC控制器减小67.53%.通过线控类车机器人底盘作为实验平台完成的测试结果表明,NMPC系统在进入弯道时出现控制失控现象,在相同工况下,FNMPC系统能够有效完成对参考路径的跟踪,同时将位移误差幅值控制在0.1624 m以内,航向误差幅值控制在0.1138 rad以内.

Translational machinery and translation regulation in axon regeneration

Over the centuries,the regeneration field has been puzzled by the dual response of the central nervous system(CNS-brain,spinal cord,cranial nervesⅠandⅡ)and the peripheral nervous system(PNS that refers to all the nerves that innervate muscles,skin,organs,bones among others).Even Ramon y Cajal had noticed that an injury to the PNS often leads to axon regrowth,in contrast to the CNS.

血流限制训练法联合抗阻训练对运动者肌肉相关指标影响的Meta分析

目的:通过收集血流限制训练法联合抗阻训练的相关文献,依照系统评价和Meta分析的范式,分析血流限制训练法联合抗阻训练与抗阻训练对运动者肌肉相关指标和专项能力的不同影响,旨在为运动者在训练实践中运用血流限制训练提供数据支持。方法:检索中外数据库(中国知网、万方、PubMed、Web of Science和SPORTDiscus),应用血流限制训练法联合抗阻训练对对象为运动者中大学生运动者肢体围度、肌肉质量、肌肉力量和专项运动能力影响的随机对照试验,检索起止时间为2000-01-01/2023-10-12。至少2名研究者采用Cochrane协作网偏倚风险评估工具和标准对纳入文献进行质量评价。使用RevMan 5.4软件进行异质性检验、数据合并、亚组分析、绘制森林图和敏感性分析,绘制漏斗图并进行发表偏倚评价和敏感性分析。评价指标为肢体围度、肌肉厚度、肌肉力量和专项能力等,对不同专项运动能力进行亚组分析。结果:①共纳入18项随机对照试验,共403例受试者,根据Cochrane协作网偏倚风险评估工具,纳入文献中文献质量为A级的有16篇,B级有2篇。②将血流限制训练法联合抗阻训练与抗阻训练之间的效果进行对比,在肢体围度方面,两组间无显著性差异(SMD=0.03,95%CI:-0.16-0.21,P=0.78);在肌肉厚度方面(SMD=0.14,95%CI:0.01-0.27,P=0.03)及肌肉力量方面(SMD=0.37,95%CI:0.14-0.60,P=0.001)两组间有显著性差异。③对专项能力指标进行亚组分析结果显示,距离指标的分析结果存在高异质性(I2=73%),时间指标的分析结果存在高异质性(I2=55%),分析可能原因是各研究的测试方法及评估指标意义的不同导致;功率指标的分析结果显示无异质性(I2=0%);血流限制训练法联合抗阻训练对距离指标具有显著影响(P<0.01)。④合并效应结果显示,血流限制训练法联合抗阻训练比较抗阻训练对于专项能力的影响(P=0.41),提示不同训练方法对于专项能力不存在显著性影响。结论:①两种训练方法均能够促进大学生运动者的肌肉厚度、肌肉力量和专项能力,血流限制训练法联合抗阻训练相较于抗阻训练在促进运动员肌肉厚度、肌肉力量和部分专项能力方面具有显著性效果。因此,可以在专项训练之中科学合理地融合血流限制训练法,以差异性的生理刺激综合作用于肌肉,以取得更好的训练效果。②然而,由于纳入的研究数量较少,以及其他可能存在的局限性,今后需要纳入更多的高质量、多项目类型和性别的随机对照试验来证实。

温针灸干预慢性疲劳综合征大鼠骨骼肌PINK1/Parkin通路的变化

背景:研究发现慢性疲劳综合征患者线粒体的功能异常,给予辅酶后可改善症状,温针灸是治疗该病的重要方法之一,但其作用机制尚不明确。目的:采用温针灸干预慢性疲劳综合征大鼠骨骼肌PINK1/Parkin通路,明确温针灸对慢性疲劳综合征的治疗机制。方法:将32只雄性SD大鼠适应性喂养3 d后随机分为正常组、模型组、温针灸组和辅酶组,每组各8只,除正常组外,其余各组大鼠以游泳力竭、慢性束缚及禁食多因素方法制备慢性疲劳综合征模型。造模成功后正常组、模型组大鼠采取相同固定及灌胃操作,温针灸组大鼠选用关元、中脘、足三里(双)穴进行治疗,1次/d,进针后将艾柱置于针柄点燃,每次治疗3壮,共15 min;辅酶组按照1 mg/kg进行灌胃,1次/d,共治疗14 d。记录实验期间各组大鼠体质量、力竭游泳时间及治疗期间的食物利用率。治疗结束后,取各组大鼠双侧腓肠肌,苏木精-伊红染色法观察各组大鼠腓肠肌病理形态,透射电镜观察各组大鼠腓肠肌线粒体形态结构及自噬体,免疫组化法检测各组大鼠骨骼肌中微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein 1 light chain 3,LC3)Ⅱ蛋白表达水平,Western blot法检测各组骨骼肌中PINK1、Parkin、LC3蛋白的表达。结果与结论:①与正常组相比,模型组腓肠肌细胞核固缩、凝聚,数目增多,细胞排列紊乱,腓肠肌纤维排列紧密;温针灸组和辅酶组腓肠肌纤维排列间隙较模型组增加,细胞核减少,细胞排列较模型组整齐。②与正常组比较,模型组骨骼肌线粒体肿胀、融合及空泡化,线粒体膜断裂,基质较多溶解,嵴断裂、消失;存在自噬现象。与模型组比较,温针灸组及辅酶组线粒体数量增多,排列相对整齐,线粒体空泡化及线粒体嵴断裂情况改善,膜结构相对完整;存在自噬现象。③与正常组相比,模型组骨骼肌中PINK1蛋白表达上调(P<0.05)、而Parkin、LC3Ⅱ、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白的表达稍有上调(P>0.05);与模型组相比,温针灸组和辅酶组骨骼肌中PINK1、Parkin、LC3Ⅱ、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达明显上调(P<0.05),温针灸组蛋白表达上调更为显著。④结果说明,温针灸可能通过激活PINK1/Parkin通路,上调LC3Ⅱ表达,形成线粒体自噬体,促进降解受损线粒体的相关内容物,改善线粒体质量,从而发挥治疗慢性疲劳综合征的作用。

炎性因子干扰素γ以焦亡途径影响人血管平滑肌细胞的迁移和凋亡

背景:子宫螺旋动脉重铸的顺利进行是正常妊娠的必要条件之一,血管平滑肌细胞是此过程的重要细胞。干扰素γ与妊娠早期螺旋动脉血管平滑肌细胞丢失相关,但具体机制尚未明确。目的:探讨干扰素γ通过NLRP3/caspase-1/GSDMD焦亡途径对血管平滑肌细胞迁移、凋亡生物学功能的影响。方法:人血管平滑肌细胞分为对照组和干扰素γ组,对照组正常培养,干扰素γ组采用10 ng/mL干扰素γ处理24 h。Transwell实验检测血管平滑肌细胞的迁移能力;荧光TUNEL实验及流式细胞术检测血管平滑肌细胞的凋亡情况;qPCR检测NLRP3和caspase-1 mRNA表达水平;Western blot检测NLRP3、caspase-1、cleaved N-terminal GSDMD蛋白表达水平。结果与结论:与对照组相比,干扰素γ组血管平滑肌细胞的迁移能力及凋亡率显著升高(P<0.05);与对照组相比,干扰素γ组血管平滑肌细胞中NLRP3和caspase-1 mRNA表达水平显著升高(P<0.05);与对照组相比,干扰素γ组血管平滑肌细胞中NLRP3、caspase-1、cleaved N-terminal GSDMD蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。结果表明,干扰素γ可能通过NLRP3/caspase-1/GSDMD焦亡途径调控血管平滑肌细胞的迁移和凋亡。

两种肌少症小鼠模型的功能表型、肌肉质量及力量特点比较

背景:地塞米松和后肢悬吊是常用的动物肌少症造模方法,具有造模时间短、操作简便、成本低等特点。目的:比较地塞米松和后肢悬吊诱导小鼠肌少症模型在肌肉质量、力量及功能表型以及分子机制表型方面的差异。方法:采用随机抽样法将30只C57BL/6小鼠随机分成3组,每组10只:正常对照组不进行任何干预;地塞米松组小鼠腹腔注射地塞米松磷酸钠溶液1 mg/(kg•d),连续注射6周,建立肌少症模型;后肢悬吊组采用鼠尾套悬吊小鼠后肢16 h,1次/d,连续悬吊6周,建立肌少症模型。造模6周内,监测小鼠体质量变化;造模6周后,检测小鼠四肢抓力、活动能力(游泳实验)、骨骼肌湿质量、骨骼肌病理形态,采用RT-PCR与Western blot检测骨骼肌蛋白质合成与分解代谢指标、AMPK/FoXO3α信号通路的表达。结果与结论:①从造模后第2周开始,地塞米松组、后肢悬吊组小鼠体质量均低于正常对照组(P<0.05)。②造模6周后,与正常对照组相比,造模两组小鼠四肢抓力均下降(P<0.05),腓肠肌湿质量、趾长伸肌湿质量、腓肠肌与比目鱼肌横截面积均下降(P<0.05);地塞米松组小鼠腓肠肌横截面积明显小于后肢悬吊组(P<0.05),比目鱼肌横截面积大于后肢悬吊组(P<0.05);与正常对照组、后肢悬吊组相比,地塞米松组小鼠活动能力降低(P<0.05)。③与正常对照组相比,造模两组PI3K、mTOR、AMPK、PGC-1αmRNA表达与p-AMPK/AMPK蛋白均降低(P<0.05),FoXO3αmRNA表达与PGC-1α、FoXO3蛋白表达均升高(P<0.05);地塞米松组Akt1 mRNA表达降低(P<0.05),Atrogin-1、MuRF-1 mRNA表达升高(P<0.05);后肢悬吊组Akt1 mRNA表达升高(P<0.05)。④与地塞米松组相比,后肢悬吊组mTOR、Akt1、FoXO3αmRNA表达升高(P<0.05),Atrogin-1、MuRF-1 mRNA表达降低(P<0.05)。⑤结果表明,两种造模方法均会导致骨骼肌线粒体能量代谢水平下降,地塞米松组通过泛素蛋白酶体和能量代谢途径的双重作用介导骨骼肌发生萎缩,后肢悬吊组通过AMPK/FoXO3α信号通路介导能量代谢途径引起骨骼肌发生萎缩,从而引起骨骼肌的质量、力量及功能下降。