低氧训练对大鼠腓肠肌糖酵解酶和有氧氧化酶的影响

摘要

研究目的：
　　通过观察实验大鼠腓肠肌糖酵解酶（LDH、PK、HK和ALD）和有氧氧化酶（SDH、MDH和CCO）水平和调节因子（HIF1α和PGC1）基因表达的变化，从机体糖酵解酶、有氧氧化酶及其调节的角度探讨低氧训练对机体糖代谢潜能的影响。
　　研究方法：
　　选用6周龄雄性SD大鼠90只，经2周适应性训练后，筛选出60只，随机分为6组：1）恒定负荷低住低练组（S-LoLo），2）恒定负荷高住高练组（S-HiHi），3）恒定负荷高住低练组（S-HiLo），4）递增负荷低住低练组（P-LoLo），5）递增负荷高住高练组（P-HiHi），6）递增负荷高住低练组（P-HiLo）。采用水平动物跑台进行耐力训练，恒定负荷常氧训练强度为35m/min，恒定负荷低氧训练强度为30m/min，递增负荷常氧训练以35m/min训练1周后，在第2周内分2次递增负荷强度到39m/min，然后以此强度进行训练，递增负荷低氧训练以30m/min训练1周后，在第2周内分2次递增负荷强度到34m/min，然后以此强度进行训练，持续时间为4w，每周训练5d。所有训练组均在4w末最后一次训练恢复24h后取材。采用半自动生化分析仪测定HK、ALD和MDH活性，核酸蛋白分析仪测定LDH和PK活性，紫外分光光度计测定SDH活性，酶标仪测定CCO含量，采用实时荧光定量PCR（RQ-PCR）技术测试HIF1α和PGC1mRNA。
　　研究结果
　　1．与S-LoLo相比，S-HiHi大鼠腓肠肌LDH活性有所下降，PK、HK和ALD活性无明显变化，S-HiLo大鼠腓肠肌LDH、ALD活性都有升高（P<0.01，P>0.05），PK、HK活性均有下降（P>0.05，P<0.01）；S-HiLo大鼠腓肠肌LDH活性显著高于S-HiHi，ALD活性略有上调，HK活性显著低于后者，PK活性无明显变化。
　　与S-LoLo相比，S-HiHi大鼠腓肠肌SDH活性非常显著性提高（P<0.01），MDH活性和CCO含量有所升高，S-HiLo大鼠腓肠肌SDH和MDH活性均明显下降（-41.3％，P<0.01；-41.2%，P<0.05），CCO含量略有下降；与 S-HiLo相比，S-HiHi大鼠腓肠肌SDH、MDH活性均非常显著性升高（P<0.01），CCO含量略有增加。
　　与S-LoLo相比，S-HiLo大鼠腓肠肌HIF1αmRNA表达量明显增加（P<0.05），S-HiHi有所降低，S-HiLo大鼠腓肠肌HIF1αmRNA表达量明显高于S-HiHi（P<0.05）；与S-LoLo相比，S-HiHi大鼠腓肠肌PGC1mRNA表达量明显增加（P<0.05），S-HiLo略有下降，S-HiHi大鼠腓肠肌PGC1mRNA表达量非常显著性高于S-HiLo（P<0.01）。
　　2．P-HiHi大鼠腓肠肌LDH、PK、HK和ALD活性均低于P-LoLo（P>0.05，P<0.05，P<0.05，P>0.05）；P-HiLo较P-LoLo LDH和ALD活性均显著升高（P<0.05），PK和HK活性有增加趋势；P-HiLo大鼠腓肠肌LDH、PK、HK和ALD活性较P-HiHi均有非常显著性增加（P<0.01）。
　　P-HiHi大鼠腓肠肌SDH、MDH、CCO水平均高于P-LoLo，其中，MDH、CCO水平具显著性差异（P<0.05，P<0.05），P-HiLo大鼠腓肠肌SDH活性与P-LoLo相比有降低趋势，MDH活性有所增加（P>0.05），CCO含量无明显变化；P-HiHi大鼠腓肠肌SDH活性和CCO含量较P-HiLo明显升高（P<0.05，P<0.01），两组MDH活性无明显差异。
　　与P-LoLo相比，P-HiHi和P-HiLo大鼠腓肠肌HIF1αmRNA表达均无明显变化，P-HiHi大鼠腓肠肌HIF1αmRNA表达量较P-HiLo略有增加。与P-LoLo相比，P-HiLo大鼠腓肠肌PGC1mRNA表达量有所下降（-16%，P>0.05），P-HiHi大鼠腓肠肌PGC1 mRNA表达量明显高于P-LoLo和P-HiLo（P<0.05，P<0.01）。
　　3．与S-LoLo相比，P-LoLo大鼠腓肠肌LDH活性有所升高，PK和ALD活性无显著性变化（P>0.05），但两者均呈下降趋势，HK活性显著下降（P<0.05）；P-HiHi除LDH活性略有升高外，PK、HK和ALD活性较S-HiHi均有显著性下降（P<0.05，P<0.01，P<0.05）；P-HiLo较S-HiLo大鼠腓肠肌LDH活性无明显变化，PK、HK和ALD活性均有不同程度的增加（P>0.05，P<0.01，P<0.05）。
　　与S-LoLo相比，P-LoLo大鼠腓肠肌SDH活性略有升高，MDH活性、CCO含量都有下降；与S-HiHi相比，P-HiHi组SDH活性呈现非常显著性下降（P<0.01），MDH活性无明显变化，CCO含量有所增加；与S-HiLo相比，P-HiLo组SDH、MDH活性均有明显增加（P<0.05，P<0.01），CCO含量无明显变化。
　　P-LoLo大鼠腓肠肌HIF1αmRNA表达量与S-LoLo基本一致，P-HiHi大鼠腓肠肌HIF1αmRNA表达量高于S-HiHi，P-HiLo大鼠腓肠肌HIF1αmRNA表达量明显低于S-HiLo（P<0.05）；P-LoLo大鼠腓肠肌PGC1mRNA表达量略高于S-LoLo；P-HiHi大鼠腓肠肌PGC1mRNA表达量较S-HiHi下降了93%，但不显著；P-HiLo腓肠肌PGC1mRNA表达量较S-HiLo有增加趋势。
　　4．S-LoLo：HIF-1αmRNA表达量与PK活性呈正相关，r=0.862（P<0.05）；S-HiHi：PGC1mRNA表达量与SDH活性呈正相关，r=0.998（P<0.01）；P-LoLo：HIF-1αmRNA表达量与ALD活性呈负相关，r=-0.959（P<0.05）；P-HiHi：HIF-1αmRNA表达量与PK活性呈负相关，r=-0.738（P<0.05）；P-HiLo：HIF-1αmRNA表达量与LDH活性呈正相关，r=0.834（P<0.05）。
　　结论：
　　1．恒定负荷不同低氧训练比较：高住低练比高住高练更能提高骨骼肌糖酵解潜能，高住低练和高住高练HIF1αmRNA表达对糖酵解酶水平均无明显影响；高住高练比高住低练更能提高骨骼肌有氧代谢潜能，高住高练PGC1mRNA表达对SDH活性有一定促进作用，高住低练PGC1mRNA表达对有氧氧化酶水平无明显影响。
　　2．递增负荷不同低氧训练比较：高住低练比高住高练更能提高骨骼肌糖酵解潜能，高住低练HIF1αmRNA表达对LDH活性有一定促进作用，高住高练HIF1αmRNA表达不能提高糖酵解酶水平；高住高练比高住低练更能提高骨骼肌有氧代谢潜能，高住高练和高住低练PGC1mRNA表达对有氧氧化酶水平均无明显影响。
　　3．恒定负荷、递增负荷两种低氧训练方案比较：高住低练训练方式，递增负荷比恒定负荷更能提高骨骼肌糖酵解潜能和有氧代谢潜能，递增负荷HIF1αmRNA表达对LDH活性有一定促进作用，恒定负荷HIF1αmRNA表达对糖酵解酶水平无明显影响，递增负荷和恒定负荷PGC1mRNA表达对有氧氧化酶水平均无明显影响；高住高练训练方式，恒定负荷比递增负荷更能提高骨骼肌糖酵解潜能和有氧代谢潜能，恒定负荷HIF1αmRNA表达对糖酵解酶水平无明显影响，递增负荷HIF1αmRNA表达不能提高糖酵解酶水平，恒定负荷PGC1mRNA表达对SDH活性有一定促进作用，递增负荷PGC1mRNA表达对有氧氧化酶水平无明显影响。

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文献综述

1低氧训练对糖酵解酶和有氧氧化酶的影响

1.1高原训练对糖酵解酶和有氧氧化酶的影响

1.2间歇性低氧训练、高住低练和低住高练对糖酵解酶以及有氧氧化酶的影响

2低氧训练对糖酵解酶和有氧氧化酶的调节

2.1酶催化功能的适应

2.2酶含量的适应

3小结和展望

实验研究

1低氧训练对大鼠腓肠肌糖酵解酶和有氧氧化酶水平的影响

1.1研究材料和方法

1.2实验结果

2低氧训练对大鼠腓肠肌糖酵解酶和有氧氧化酶水平的调节

2.1研究材料与方法

2.2实验结果

分析与讨论

1恒定负荷不同低氧训练对糖酵解酶和有氧氧化酶的影响

1.1恒定负荷不同低氧训练对糖酵解酶水平的影响

1.2恒定负荷不同低氧训练对有氧氧化酶水平的影响

1.3恒定负荷不同低氧训练对糖酵解酶和有氧氧化酶水平的调节

1.4小结

2递增负荷不同低氧训练对糖酵解酶和有氧氧化酶的影响

2.1递增负荷不同低氧训练对糖酵解酶水平的影响

2.2递增负荷不同低氧训练对有氧氧化酶水平的影响

2.3递增负荷不同低氧训练对糖酵解酶和有氧氧化酶水平的调节

2.4小结

3恒定负荷、递增负荷不同低氧训练方案对糖酵解酶和有氧氧化酶的影响

3.1恒定负荷、递增负荷不同低氧训练方案对糖酵解酶水平的影响

3.2恒定负荷、递增负荷不同低氧训练方案对有氧氧化酶水平的影响

3.3恒定负荷、递增负荷不同低氧训练方案对糖酵解酶和有氧氧化酶水平的调节

3.4小结

结 论

致谢

参考文献

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