去负荷肌萎缩引起运动耐力变化的分子机制研究

摘要

目的:长时间去负荷引起的骨骼肌萎缩会导致骨骼肌收缩特性和生理功能的变化,但去负荷肌萎缩对运动耐力的影响及分子机制尚不明确.本研究拟聚焦在去负荷诱导不同程度肌萎缩的发生是否对运动耐力的产生影响,并探讨其分子机制.方法:雄性C57BL/6小鼠,随机分为去负荷0、7、14及28天组(n=7).去负荷结束后,将每组小鼠置于跑台中以15m/min匀速运动,通过测定运动耗竭时间和距离以比较其运动耐力.通过组织学、免疫印迹及免疫组化等实验方法, 对比观察肌纤维的横截面积、TNNI1和TNNI2蛋白表达以及快慢肌纤维含量的变化,研究去负荷肌萎缩对小鼠运动耐力影响的分子机制.结果:1)相对于对照组,去负荷7、14和28天后小鼠运动耐力分别下降至对照组的69.8％ (P＜0.001)、34.5％(P＜0.001)、28.3％ (P＜0.001); 2) HE染色结果表明,去负荷7天后,腓肠肌、比目鱼肌和跖肌肌纤维横截面积即明显减少,去负荷14天后肌纤维萎缩程度最大,但在去负荷28天后肌纤维横截面积又略有增加,但同对照组相比仍明显减少;3)免疫印迹和免疫组化的结果表明,在去负荷诱导的肌萎缩过程中,腓肠肌、比目鱼肌和跖肌中的慢肌纤维蛋白及慢肌纤维含量持续下降,而快肌纤维蛋白和快肌纤维含量增多.结论:1)在去负荷诱导的肌萎缩过程中,随着去负荷时间的延长,运动耐力持续下降,腓肠肌、比目鱼肌和跖肌内慢肌纤维含量持续减少,快肌纤维含量持续增加,但小鼠肌纤维横截面积呈现先下降后上升的趋势,提示去负荷肌萎缩形成的早期,运动耐力的下降与肌纤维的萎缩和慢肌纤维纤维含量的丢失有关;但去负荷14天后造成的运动耐力持续下降与肌纤维萎缩无关,而与慢肌纤维纤维含量的丢失和快肌纤维含量的增加有关.