自噬介导的高强度间歇运动对中年大鼠骨骼肌质量和有氧运动能力随时间变化的影响

摘要

背景:有关自噬介导的高强度间歇运动对骨骼肌产生的长期运动适应尚不清楚。目的:观察高强度间歇运动对中年大鼠骨骼肌细胞自噬随时间变化的影响,探讨自噬在高强度间歇运动维持骨骼肌质量和提高有氧运动能力的潜在调控作用。方法:将大鼠随机分为安静组、中等强度运动组和高强度间歇运动组,中等强度运动组进行60%VO2 max强度的持续运动,共50 min;高强度间歇运动组进行80%VO2 max和50%VO2 max的高低强度间歇运动,各3 min,重复6次,热身和恢复以60%VO2 max的强度进行,各7 min。在干预前、干预后4,8,12周测试最大摄氧量、力竭运动时间、力竭运动距离。在不同时间点随机选8只取材比目鱼肌,称质量后用Western Blot检测Beclin 1,LC3和P62蛋白表达。结果与结论:①安静组比目鱼肌湿质量在干预12周时显著下降(P<0.01),而中等强度运动组和高强度间歇运动组相对于安静组显著提高(P<0.05);②高强度间歇运动组最大摄氧量、力竭运动时间和距离从干预4周起相对于干预前和同期安静组逐步提高,直到干预12周;③安静组Belcin1和LC3II蛋白表达在12周显著下降(P<0.05,P<0.001),高强度间歇运动组LC3II蛋白表达和LC3II/LC3I比值分别从干预4周和8周时相对于干预前和同期安静组显著提升,并维持较高水平直到实验结束,中等强度运动组干预12周LC3II蛋白表达和LC3II/LC3I比值显著提升(P<0.001,P<0.01);④安静组P62蛋白含量在干预4,8周显著升高(P<0.05,P<0.05),干预12周时下降(P<0.001),而中等强度运动组和高强度间歇运动组相对于安静组一直维持较低水平;⑤结果说明,高强度间歇运动有利于维持中年大鼠骨骼肌质量、提高有氧运动能力,表现出与中等强度运动相当甚至更优的效果,在某种程度上得益于自噬活性的有效激活,为其在健康促进中的理论基础与实践应用提供了依据。