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大强度运动对模拟失重大鼠腓肠肌Myostatin、MyoD、Smad3的mRNA表达影响的研究

编辑:刘庆广|林晶|李世昌|黄强民 单位:上海体育学院|华东师范大学

来源:第十届全国体育科学大会发布日期:2015-06-23 20:35:19浏览:153次

研究目的

      临床上许多疾病(如瘫痪、骨折等)及治疗措施常常并发运动减退或要求制动与肌肉去负荷,而此操作常常引起骨骼肌出现明显的废用性萎缩。在废用状态下肌肉组织会发生一系列的生理、生化、形态及功能等方面的变化,如肌肉质量减少、肌纤维横截面积变小、肌纤维由慢缩型向快缩型的转变、肌肉蛋白合成代谢减弱、分解代谢增强、肌收缩力下降等,这些给人们的生活带来诸多不便的影响。如何预防与缓解肌肉萎缩,恢复运动能力是许多研究者一直探讨的问题。目前,运动对肌萎缩预防的机制研究较少,其具体机制有待于进一步探索,尤其运动对GDF-8MyoDsmad3mRNA的表达变化及相互关系的作用还未见有报导。因此深入研究运动和废用性肌萎缩GDF-8MyoDsmad3mRNA表达的变化,可能为预防废用性肌萎缩提供依据及参考。

研究方法

      将筛选出的28只雄性SD大鼠随机分成4组,每组各7只:对照组(C)、跑台组(T)、安静组+悬吊组(UC)、跑台组+悬吊组(TU,建立后肢悬垂模拟失重模型和跑台模型。对照组(C自然生长4周后处死测取指标跑台组(T跑台训练4周后处死测取指标;安静组+悬吊组(UC自然生长4周,然后模拟失重2周后处死;跑台组+悬吊组(TU跑台训练4周,然后模拟失重2周后处死测取指标。测量其腓肠肌湿重;用HE染色后测量肌纤维横截面积、以及用RT-PCR方法测量肌内GDF-8MyoDsmad3mRNA表达。

研究结果

1.体重:第八周运动后,运动组体重小于安静组安静组,并有高度显著性差异。第十周后,运动+悬吊组体重小于安静+悬吊组,具有显著性差异。两侧腓肠肌湿重:安静组大于运动组,且有显著性差异;安静+悬吊组略高于运动+悬吊组,不具统计学意义。2.跑台8周后运动组与安静组相比,运动组生肌调节因子MyoD mRNA表达方面有上升趋势,并具有高度显著性差异;肌肉生长抑制素GDF-8 mRNA有下降趋势,有显著性差异,而Smad3 mRNA略有下降,但无统计学意义。3.跑台8周后悬吊2周与安静组悬吊2周相比,运动+悬吊组MyoD mRNA表达高于安静+悬吊组,且具有高度显著性差异;GDF-8 mRNA的表达低于安静+悬吊组,具有高度显著性差异,Smad3 mRNA也低于安静+悬吊组,具有高度显著性差异。

研究结论

1)大强度运动将导致骨骼肌运动损伤/修复失衡,形态特征表现为骨骼肌超微结构损伤严重、蛋白降解占优势,外现特征主要表现为骨骼肌湿重下降。

2)研究发现MyoD mRNAGDF-8 mRNA的表达受肌肉负荷的影响。在失重、导致肌肉负荷降低的情况下,肌肉GDF-8 mRNA表达升高,MyoD mRNA表达降低。大强度运动提高了肌肉负荷,从而引起GDF-8 mRNA表达降低和MyoD mRNA表达升高,故GDF-8MyoD可能参与了运动改善失重性肌萎缩的恢复机制。

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