跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠跟腱的影響及其機(jī)制研究.pdf

1、研究目的：肌腱是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分，是肌肉收縮的第二機(jī)制，但相對(duì)于肌肉和骨代謝等研究領(lǐng)域，肌腱的研究相對(duì)薄弱，目前尚無運(yùn)動(dòng)對(duì)肌腱影響及其變化機(jī)制的系統(tǒng)研究。本研究對(duì)大鼠進(jìn)行一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和12周長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，從組織形態(tài)學(xué)、生物力學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等不同層次和角度，比較跟腱在不同運(yùn)動(dòng)過程中的反應(yīng)和適應(yīng)性變化，探討跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠跟腱的影響及其變化機(jī)制。 研究方法：本實(shí)驗(yàn)采用了兩種運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式：①一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)組：健康

2、雄性SD大鼠95只，隨機(jī)分為大鼠對(duì)照組（n＝16），一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后即刻組、12小時(shí)組、24小時(shí)組和72小時(shí)組。②長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)組：健康雄性SD大鼠40只，隨機(jī)分為對(duì)照組（n＝16）和長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)組（n＝24），長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)大鼠進(jìn)行12周的跑臺(tái)耐力訓(xùn)練。測(cè)試方法與指標(biāo)：①光鏡和透射電鏡觀察大鼠跟腱內(nèi)膠原（原）纖維結(jié)構(gòu)、腱細(xì)胞功能狀態(tài)。②Instron3365測(cè)定跟腱的生物力學(xué)性能。⑧ELISA法測(cè)定跟腱內(nèi)PINP、PⅢNP、IGF—Ⅰ的含

3、量及血清內(nèi)IGF—Ⅰ的含量。④實(shí)時(shí)定量PCR方法測(cè)定跟腱前膠原Ⅰα1、前膠原Ⅲα1、IGF—Ⅰ、MMP—1、TIMP—1的mRNA表達(dá)。 研究結(jié)果： （1）一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)跟腱的影響。①一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后大鼠跟腱的剛度、最大載荷、應(yīng)變、能量吸收及滯后百分比沒有發(fā)生明顯變化，但有膠原纖維間隔增多和排列錯(cuò)亂及膠原原纖維之間縱向間隔增大的現(xiàn)象出現(xiàn)，可見腱細(xì)胞代謝活躍。②跟腱PINP含量在一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后即刻和12小時(shí)時(shí)降低明顯（

4、p<0．05），72小時(shí)增加顯著（p<0．01）；前膠原Ⅰα1mRNA水平在24小時(shí)顯著降低（p<0．05），其它各時(shí)相組無明顯變化。③運(yùn)動(dòng)后即刻PⅢNP含量降低（p<0．01），12小時(shí)和24小時(shí)時(shí)無明顯變化，而在72小時(shí)顯著增加（p<0．01）；前膠原Ⅲα1mRNA水平在運(yùn)動(dòng)后即刻無顯著變化，而在12小時(shí)升高（P<0．05），24小時(shí)達(dá)到峰值（P<0．01），72小時(shí)仍呈升高狀態(tài)（P<0．05）。④運(yùn)動(dòng)后血清和跟腱內(nèi)IGF—Ⅰ的含量

5、無明顯變化，在轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)變化也不明顯。⑤運(yùn)動(dòng)后即刻MMP—1mRNA變化不顯著，12小時(shí)其表達(dá)升高（P<0．05），而在24小時(shí)降低（P<0．05），72小時(shí)已回復(fù)。⑥運(yùn)動(dòng)后即刻和12小時(shí)TIMP—1mRNA表達(dá)無較大變化，24小時(shí)TIMP—1mRNA水平顯著升高（P<0．01），72小時(shí)已回復(fù)（P>0．05）。 （2）長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)跟腱的影響。①長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后大鼠跟腱的剛度升高（p<0．01），最大載荷增大（p<0．01）

6、，最大載荷下的能量吸收增加（p<0．05），最大載荷下的應(yīng)變和滯后百分比變化不大。②長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后可見膠原（原）纖維排列相對(duì)整齊，腱細(xì)胞功能活躍。③跟腱重量和膠原總量沒有顯著變化。④跟腱內(nèi)PIN含量增加（p<0．01）；前膠原Ⅰα1mRNA水平升高（p<0．01）。⑤PⅢNP含量和前膠原Ⅲα1mRNA的表達(dá)無明顯變化。⑥血清和跟腱內(nèi)IGF—Ⅰ的含量升高（p<0．01），IGF—ⅠmRNA水平增加（P<0．01）。⑦M(jìn)MP—1和TIMP—

7、1的mRNA水平均升高（P<0．05），但前者增加的幅度大于后者。 研究結(jié)論： （1）跟腱的微觀結(jié)構(gòu)在一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后會(huì)發(fā)生一過性改變，而長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后可使微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生適應(yīng)性變化。 （2）長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可使大鼠跟腱力學(xué)性能產(chǎn)生適應(yīng)性變化，從而減少跟腱損傷發(fā)生的幾率。 （3）跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)提高了跟腱膠原的合成過程。一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后主要通過提高原纖維的裝配過程和可以快速形成纖維的膠原Ⅲ的合成來應(yīng)答負(fù)荷，而長期跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)