离心运动对大鼠骨骼肌细胞凋亡和增殖的时序性影响——运动性骨骼肌损伤及修复机制研究

摘要

研究目的：凋亡作为程序性死亡的一种方式在生长，发育调节和疾病中发挥着重要角色。它在骨骼肌细胞损伤的病理生理中扮演着重要的角色。本研究观察重复三天力竭性离心运动对骨骼肌微损伤、细胞凋亡和增殖的时序性影响，旨在探讨运动性骨骼肌微损伤和修复的机制。 研究方法：50只8周龄雄性SD大鼠随机分为安静组（A）和运动组（B1，B2，B3，B4），运动组进行重复三天的力竭性离心运动，速度为16m/min，坡度为-16°。运动方案结束后，眼球取血20ul用于血常规测定，另取1.5ml进行离心，分离血清后用分光光度法测定血清中CK、LDH、SOD的活性；取右侧肱三头肌内侧头用于制作电镜标本和石蜡切片，电镜下主要观察肌细胞核的凋亡情况、骨骼肌细胞损伤情况及肌卫星细胞的增殖和分化情况，石蜡切片后用TUNNEL法检测细胞凋亡、免疫组化检测PCNA的表达和波形蛋白（vimentin）的表达，同时石蜡切片用HE染色后在光镜下观察骨骼肌的损伤程度。采用计算机显微图像分析系统进行凋亡细胞、PCNA和vimentin的定位和阳性表达进行半定量分析。 研究结果： （1）经过重复三天力竭性离心运动后，大鼠肱三头肌内侧头组织形态学结构和超微结构都表现不同程度的变化。在运动后即刻、运动后3小时，骨骼肌细胞组织损伤率和Z线损伤率逐渐增加，损伤程度逐渐加剧，运动后24小时达到峰值，运动后48小时损伤率和损伤程度都有所减轻。离心运动后CK、LDH都出现不同程度的升高，但CK的峰值在24小时，而LDH却在运动后即刻和运动后24小时两个峰值出现双相变化，SOD活性在运动后即刻显著下降，以后逐渐恢复。 （2）经过重复三天力竭性离心运动后，细胞凋亡指数在运动后即刻明显升高，运动后24小时达到峰值，运动后48小时凋亡指数有所下降，但是与对照组有显著的差异。 （3）经过重复三天离心运动后，骨骼肌细胞增殖也出现时序性变化，在运动后即刻增殖指数显著升高，与对照组具有显著性差异（P<0.05），而且在电镜下观察到成肌细胞与肌细胞的融合情况；运动后3小时，肌卫星细胞的增殖指数反而下降；运动后24小时达到最高值；到运动后48小时，肌卫星细胞的增殖指数减小，但还未恢复到对照组。 （4）离心运动后波形蛋白的阳性表达面积明显增大，而且在运动后24—48小时达到峰值，但波形蛋白的平均光密度却在运动后即刻最强，以后逐渐变淡。而波形蛋白的免疫组化分值却在运动后即刻显著升高，运动后24小时达到峰值，运动后48小时有所下降，但未恢复到对照组。 研究结论： （1）三天重复性力竭离心运动能引起延迟性骨骼肌微损伤，CK比LDH能更好的反映骨骼肌微损伤的程度。 （2）三天重复性力竭离心运动后骨骼肌细胞凋亡出现时序性变化，细胞凋亡可能诱发骨骼肌再发性损伤。 （3）三天重复性力竭离心运动后骨骼肌细胞增殖出现时序性变化，增殖指数与凋亡指数呈正相关。凋亡可能是增殖的一个启动因素。 （4）骨骼肌细胞中波形蛋白的表达出现时序性变化，而且与细胞凋亡、增殖的时序性相同，但是与增殖之间没有相关性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

1前言

2材料与方法

2.1材料：

2.2实验仪器与试剂

2.3实验方法

2.4质量控制

2.5实验数据统计与分析

3.实验结果

3.1大鼠连续三天离心运动情况

3.2骨骼肌组织病理生理学变化

3.3大鼠血液相关指标(白细胞、CK、LDH、SOD)的变化

3.4大鼠骨骼肌细胞凋亡变化

3.5大鼠骨骼肌卫星细胞增殖结果及分析

3.6大鼠骨骼肌波形蛋白表达情况分析

3.7细胞凋亡指数、波形蛋白免疫反应与肌卫星细胞增殖指数相关性分析

4.附图

4.1附图1 骨骼肌损伤的HE染色

4.2附图2 骨骼肌细胞凋亡显微图像

4.3附图3 不同恢复时期骨骼肌肌卫星细胞增殖显微图像

4.4附图4 不同恢复时期骨骼肌波形蛋白表达

5.讨论

5.1连续三天力竭性离心运动对骨骼肌微损伤的影响

5.2连续三天力竭性离心运动对大鼠骨骼肌细胞凋亡的影响

5.3不同恢复时期骨骼肌卫星细胞增殖特点

5.4波形蛋白在骨骼肌损伤和修复中的作用

5.5骨骼肌损伤和修复的机制分析

6.结论

参考文献

文献综述 运动性骨骼肌微损伤与细胞凋亡、增殖

附录 科研成果

致谢