肌肉废用对黄鼠（Citellus dauricus）和大鼠比目鱼肌形态结构与肌纤维类型影响的比较研究

摘要

背景：大量的临床资料和动物实验表明，运动减退、制动或肌肉去负荷均可使骨骼肌出现明显的萎缩。对废用性肌萎缩的预防和治疗，一直是临床医学、运动医学、康复医学及航天医学等领域亟待解决的重要课题之一。因此，探索废用性肌萎缩的发生机制，寻找有效的防护措施迫在眉睫。以往的大部分研究主要集中在人和大鼠的梭外肌变化方面，对于肌梭在废用性肌萎缩中的作用关注较少，而关于冬眠动物肌梭与肌肉废用关系方面的研究几乎还是空白。 许多动物在长期的进化中，发展了一整套适应恶劣环境的生存策略，冬眠是许多啮齿类动物对寒冷、食物缺乏等的一种适应。达乌尔黄鼠(citellusdauricus)就是其中之一。在长达5至6个月的冬眠中，黄鼠的骨骼肌无疑处于废用状态，出眠时动物并未发生明显的骨骼肌萎缩症状，如行走艰难甚至不能行走等。那么，在废用或冬眠条件下，这些冬眠动物的骨骼肌到底发生了什么改变?是否有肌肉萎缩发生? 目的：研究黄鼠在肌肉废用(吊尾、冬眠)条件下比目鱼肌梭内、外肌形态结构，生化代谢等方面的变化，并与后肢废用大鼠进行比较。从而为冬眠动物肌肉生理的研究提供新的实验资料，为废用性肌萎缩的防治提供新思路。 方法：(1)以尾部悬吊法建立肌肉废用模型；(2)常规方法制作动物比目鱼肌(soleusmuscle，SOL)的石蜡切片，光镜观察各组动物梭外肌与梭内肌纤维的显微结构；(2)彩色图像分析仪测量SOL肌纤维横截面积(cross-sectionalarea，CSA)的变化。(3)Ca2+-mATPase(myosinATPase)法检测SOL梭内、外肌mATPase活性，对肌纤维进行分型。(4)采用免疫组织化学技术，检测冬眠期和出眠后黄鼠SOL梭外肌对单克隆抗体MY32的免疫反应性。 结果：(1)初步进行了与本研究相关的黄鼠不同活动期的生态学观察，搜集了声像资料，完成了黄鼠的野外采集工作。实现了黄鼠的实验驯化和室内冬眠； (2)采用尾部悬吊法首次成功建立了黄鼠尾部悬吊的肌肉废用模型； (3)尾部悬吊对黄鼠SOL形态结构的影响 尾部悬吊14d，大鼠SOL的重量与肌纤维CSA发生显著改变。大鼠SOL平均湿重体重比较对照组明显减少，P＜0.001；Ⅰ、Ⅱ型肌纤维CSA比对照组明显下降，P＜0.05。肌纤维呈三角形或不规则多边形，肌束之间间隙增大；肌梭被囊明显迂曲，结构模糊，可见严重的溶解、破坏、断裂，梭内肌纤维直径显著减小，结构模糊不清；黄鼠上述变化不显著。结果表明，短期后肢废用可以造成大鼠SOL萎缩；黄鼠SOL没有发生萎缩； (4)尾部悬吊对黄鼠SOL梭内、外肌肌纤维mATPase活性的影响 吊尾14d后，大鼠SOL梭内、外肌mATPase活性均显著升高，Ⅰ型肌纤维比例明显减少，Ⅱ型肌纤维比例明显增加，P＜0.01。吊尾14d后，黄鼠SOL梭内、外肌mATPase活性亦明显升高，Ⅰ型肌纤维比例明显减少，Ⅱ型肌纤维比例明显增加，P＜O.05。 (5)冬眠对黄鼠体重、SOL重量及肌纤维肌球蛋白重链(Myosinheavychain，MHC)表达水平的影响 黄鼠体重下降率随冬眠时间延长明显增加，SOL湿重在冬眠期间无明显变化，但SOL湿重体重比逐渐增加。其原因可能是黄鼠冬眠期脂肪比重下降，体质量不变所致。与出眠后黄鼠相比，冬眠期黄鼠SOL的MHCⅡ型的表达水平显著降低，MHCⅠ型的表达水平则明显升高。SOL中Ⅰ型肌纤维比例增加，Ⅱ型肌纤维比例减少。 结论： (1)达乌尔黄鼠能在实验室条件下成功饲养并完成室内冬眠和繁殖； (2)黄鼠尾部悬吊模型是研究肌肉废用对冬眠动物骨骼肌影响的理想动物模型； (3)大鼠尾部悬吊14d，SOL发生了明显的肌肉萎缩，且肌纤维代谢类型发生由Ⅰ型向Ⅱ型的明显转变；黄鼠尾部悬吊14d，SOL没有发生明显萎缩，但是肌肉代谢类型则发生了由Ⅰ型向Ⅱ型的明显转变。 (4)黄鼠冬眠期，体重随冬眠时间延长明显下降，SOL重量保持稳定，SOL湿重体重比逐渐上升；SOL中，Ⅰ型肌纤维比例增加，Ⅱ型肌纤维比例减少。这种转变可在出眠后扭转。

目录

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摘要

前言

第一部分黄鼠的生物学特征、生态学特征和实验驯化

第二部分尾部悬吊对黄鼠SOL形态结构的影响

第三部分尾部悬吊对黄鼠SOL梭内、外肌mATPase活性的影响

第四部分 冬眠黄鼠体重、SOL重量及肌球蛋白重链表达水平的变化

总结、不足与展望

参考文献

致 谢