負重跑臺訓練對衰老大鼠骨骼肌的作用效果及MGF基因表達的研究.pdf

1、世界人口的老齡化已經(jīng)成為許多國家需要面對的突出的社會問題。面對快速增長的老年人口，如何延長老年人的健康壽命，提高老年人的生活質量得到各國政府和社會各界的高度關注。預防衰老和延緩衰老已成為當前老年醫(yī)學領域中的研究熱點。近年來研究發(fā)現(xiàn)，老年人生活質量的下降與肌肉力量的下降有著重要的聯(lián)系，老年人骨骼肌功能的衰退會加速人體整體的衰老進程，因此延緩骨骼肌衰老和恢復骨骼肌功能對提高老年人的健康水平和生活質量具有十分重要的意義。
　　 運動作

2、為抗衰老手段和方法，已被諸多的研究所證實。但就如何預防和延緩由衰老引起的骨骼肌質量的減小和力量的衰退，科研人員正在進行積極探索。相關的研究多以有氧運動或短期力量訓練為主，對骨骼肌刺激更明顯的長期抗阻力量訓練或負重訓練的研究較少，并且缺少運動抗骨骼肌衰老的機理及綜合指標的研究，作用效果也有待于進一步探索。
　　 本研究通過測量和比較大鼠骨骼肌腓腸肌重量及相對重量、骨骼肌總蛋白、肌糖原、肌酸激酶含量，骨骼肌組織病理學和電鏡觀察，運用

3、分子生物學技術檢測機械生長因子（MGF）、骨骼肌肌動蛋白(α-actin)、肌球蛋白重鏈（MHCⅠ、MHCⅡa、MHCⅡb、MHCⅡx）mRNA等指標，探討大鼠骨骼肌增齡變化特點以及負重訓練對青年大鼠和老年大鼠的影響，進一步揭示適宜的負重訓練在預防和延緩骨骼肌衰老中的作用機制，為指導中老年人科學的健身，合理進行力量訓練，提高健康水平和生活質量，提供實驗依據(jù)和理論參考。
　　 實驗分為三部分：
　　 一、大鼠骨骼肌增齡變化

4、的特征及MGF基因表達的實驗研究
　　 5月齡雄性Wistar健康大鼠6只（Q），17月齡大鼠6只（Z），30月齡大鼠6只（L），所有大鼠取完整腓腸肌，比較各組腓腸肌重量與相對重量、骨骼肌組織切片、電鏡觀察、骨骼肌組織生化以及分子生物學指標，探討大鼠骨骼肌增齡變化特征及MGF基因隨增齡表達的變化特點
　　 二、負重跑臺訓練對青年大鼠骨骼肌的作用效果及MGF基因表達的實驗研究
　　 3月齡雄性Wistar健康大鼠5

5、6只，隨機分為7組：安靜對照組（QD）、小負荷短時間組（XD）、小負荷長時間組（XC）、中負荷短時間組（ZD）、中負荷長時間組（ZC）、
　　 大負荷短時間組（DD）、大負荷長時間組（DC），除對照組外其他各組進行為期8周負重跑臺訓練。8周后處死大鼠，測試指標同實驗一，探討負重跑臺訓練對青年大鼠骨骼肌的作用效果及MGF基因表達的變化。
　　 三、負重跑臺訓練對老年大鼠骨骼肌的作用效果及MGF基因表達的實驗研究
　　

6、 15月齡雄性Wistar健康大鼠56只，隨機分為7組：安靜對照組（LD）、小負荷短時間組（LXD）、小負荷長時間組（LXC）、中負荷短時間組（LZD）、中負荷長時間組（LZC）、大負荷短時間組（LDD）、大負荷長時間組（LDC），除對照組外其他各組進行為期8周負重跑臺訓練。8周后處死大鼠，測試指標同實驗一，探討負重跑臺訓練對老年大鼠骨骼肌的作用效果及MGF基因表達的變化。
　　 結果如下：
　　 1．腓腸肌重量與相對

7、重量：L組和Z組大鼠腓腸肌總重量和相對重量均顯著低于Q組（P<0.01），L組與Z組相比，L組大鼠顯著下降（P<0.01）；負重跑臺訓練使青年大鼠和老年大鼠各組腓腸肌總重量和相對重量普遍增高，說明骨骼肌質量隨增齡而減少，負重跑臺訓練可以提高骨骼肌質量。
　　 2．骨骼肌組織生化指標：與Q組相比，L組和Z組大鼠骨骼肌蛋白、肌糖原、肌酸激酶含量出現(xiàn)顯著下降（P<0.01或P<0.05）。負重跑臺訓練使青年大鼠和老年大鼠各組骨骼肌蛋白

8、、肌糖原、肌酸激酶含量出現(xiàn)增高趨勢。青年組以DC和ZC組最為顯著（P<0.05），老年組以LZC最為顯著（P<0.05），說明骨骼肌蛋白、肌糖原、肌酸激酶含量隨增齡而減少，負重跑臺訓練可以提高骨骼肌蛋白、肌糖原、肌酸激酶含量。
　　 3．骨骼肌組織切片：光鏡下觀察Q組大鼠為正常骨骼肌組織學特征，L組和Z組出現(xiàn)不同程度的肌細胞萎縮或退行性改變特征，以L組變化最為明顯。負重跑臺訓練使青年大鼠和老年大鼠骨骼肌組織學特征發(fā)生變化，提示負

9、重跑臺訓練可以改善大鼠骨骼肌細胞形態(tài)結構，延緩大鼠骨骼肌衰老進程。
　　 4．骨骼肌組織電鏡觀察：電鏡下觀察Q組大鼠為正常骨骼肌超微結構，L組和Z組出現(xiàn)不同程度的肌原纖維排列異常和細胞器退行性改變特征，以L組變化最為明顯。負重跑臺訓練使青年大鼠和老年大鼠骨骼肌超微結構發(fā)生變化，說明負重跑臺訓練可以改善大鼠骨骼肌超微結構，延緩大鼠骨骼肌衰老。
　　 5．骨骼肌組織分子生物學指標：與Q組相比，L組和Z組大鼠骨骼肌MGF mR

10、NA、α-actin mRNA、MHCⅡa mRNA、MHCⅡxmRNA表達顯著減少（P<0.01），MHCⅠmRNA表達沒有明顯變化，MHCⅡbmRNA表達顯著增加（P<0.01）。負重跑臺訓練使青年大鼠和老年大鼠骨骼肌MGF mRNA、α-actin mRNA、MHCⅠmRNA、MHCⅡa mRNA、MHCⅡxmRNA表達出現(xiàn)增高趨勢，青年組以DC和ZC組最為顯著（P<0.01），老年組以LZC組最為顯著（P<0.01）。MHCⅡb

11、mRNA表達顯著減少（P<0.01），青年組以DC和ZC組最為顯著（P<0.01），老年組以LZC組最為顯著（P<0.01）。說明隨年齡增加骨骼肌MGFmRNA表達顯著減少，負重跑臺訓練可以促進骨骼肌MGFmRNA表達增加，并使α-actin、MHC各型 mRNA的表達發(fā)生變化。
　　 結論：
　　 1.增齡使大鼠骨骼肌生化指標、微觀結構和分子指標表現(xiàn)出遞減趨勢，伴隨增齡MGF mRNA表達顯著減少，骨骼肌合成代謝降低，

12、骨骼肌功能下降。
　　 2.8周負重跑臺訓練可以有效改善大鼠骨骼肌生化指標、病理學指標和分子生物學指標。不同的負荷和時間所起到的效果不同，青年大鼠以大負重長時間訓練效果最好，老年大鼠以中等負荷長時間訓練效果最好。
　　 3.對老年大鼠進行不同負荷和時間的負重訓練，通過檢測α-actin、MHCⅠ、Ⅱa、Ⅱx和Ⅱb mRNA的表達，顯示老年骨骼肌具有明顯的鍛煉可塑性，適宜的強度和時間進行訓練，可有效改善骨骼肌的收縮蛋白代謝