跑台运动对大鼠骨骼肌mTOR mRNA 和蛋白表达的影响

目的:mTOR信号调控骨骼肌蛋白翻译过程,本研究旨在探讨耐力运动对骨骼肌mTOR蛋白表达的影响.方法:SD大鼠分为运动组和对照组.运动组大鼠进行跑台坡度5°,上坡跑,速度20m/min,60min/次的跑台运动后12 h,采用RT-PCR方法测定腓肠肌mTOR mRNA,westerm blot测定mTOR蛋白的表达.结果:1次急性运动后大鼠骨骼肌mTOR mRNA和蛋白表达显著上升(P<0.05),4周持续耐力运动后大鼠骨骼肌mTOR mRNA和蛋白表达显著上升(P<0.05).结论:耐力运动后骨骼肌mTOR表达上升,提示mTOR可能参与肌肉生长对运动适应的调控.     

有氧运动对C57BL/6小鼠骨骼肌PGC-1α表达和肌纤维类型影响的研究

研究目的:研究有氧耐力运动对骨骼肌PGC-1α表达及由此对肌纤维类型的影响,旨在探讨骨骼肌对耐力训练产生适应性反应的生物学机制,从而为有氧耐力运动增强骨骼肌细胞氧化能力提供理论依据.研究方法:选用雄性C57BL/6小鼠90只,随机分为3周(TC)、6周(SC)、9周(NC)、对照组和3周(TE)、6周(SE) 和9周(NE)运动组,建立无负重游泳训练模型,采用Northern blot、Western blot,免疫荧光和mATPase 染色分析各组骨骼肌PGC-1α表达及肌纤维类型的变化.结果:有氧运动各组骨骼肌 PGC-1α转录和翻译水平与各自对照组相比显著提高.mATPase染色结果表明,各运动组运动后腓肠肌纤维类型百分比没有显著改变.结论:有氧耐力运动可诱导骨骼肌PGC-1αmRNA和蛋白表达增强,但并没有导致骨骼肌纤维类型的显著变化.提示PGC-1α可能在骨骼肌对运动训练的适应性过程中发挥重要作用,而单纯运动并不能诱导肌纤维类型转变的发生,其可能是细胞内代谢和外界干预因素共同作用的结果.     

耐力训练及限食对老龄大鼠骨骼肌线粒体氧化及抗氧化水平影响的比较研究

目的:观察长期耐力训练及限食对老龄大鼠骨骼肌线粒体氧化及抗氧化水平的影响,比较其单独及协同作用,为"线粒体衰老"学说提供一定的理论依据。方法:32只17月龄雄性SD大鼠分为4组:安静组(Control,C)、限食组(Caloric-Restricted,CR)、运动组(Exercise,E)和限食加运动组(Caloric-restricted and Exercise,E+CR),训练方式为跑台运动,中等运动强度(64%VO2max,15m/min,60分钟/天,每周5天),限食摄入的标准为正常摄入组的60%,共训练及限食12周,相同月龄对照组正常饲养。12周后于末次训练后取大鼠骨骼肌分别进行线粒体氧化损伤水平及抗氧化水平测定。结果:CR组、E组和CR+E组骨骼肌线粒体丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著降低,锰超氧化物歧化酶(manganese-containing superoxide dismutase,MnSOD)活性显著增加,谷胱甘肽过氧化物酶(glutathion peroxidase,GSH-PX)活性显著增加;E组和CR+E组骨骼肌线粒体过氧化氢酶(catalase,CAT)活性显著增加。结论:耐力训练提高机体的抗氧化水平,同时使细胞机能节省化,耗氧量相对下降而减少了自由基的产生,限食减弱了机体的氧化应激,减少了自由基的产生,阻止了脂质过氧化,同时限食动员了一系列的适应性的网络防御机制,增加了抗氧化水平,加强了防御。耐力运动在机体抗氧化能力上明显强于限食作用,而耐力运动与限食的协同作用对某些抗氧化酶的影响强于其单独作用的影响。     

运动、转录因子和线粒体的生物合成

转录因子高度依赖共激活分子从转录水平调控运动诱导生理性适应过程.骨骼肌线粒体核染色体的交互作用取决于转录因子(NRF-1,NRF-2、PPARa、ERRa、Sp1等)和PGC-1家族成员(PGC-1a、PGC-1β和PRC)的相关影响.这些分子组成非常复杂的信号网络,广泛参与耐力训练诱导的线粒体的生物合成.但是这些蛋白对生成新的线粒体的确切的贡献很难进行区分.这些转录因子的目标基因大部分涉及到线粒体的生物合成和细胞的新陈代谢,其转录调控方式可能为了解运动性能量变化特征的信号通路与线粒体生物合成及其功能之间的关系提供基本框架.     

不同强度有氧运动对小鼠骨骼肌的PPARα/δ表达、肌纤维类型和运动能力的影响

观察不同强度有氧耐力训练后的骨骼肌PPARаa/δ表达、相关酶活性、肌纤维类型和运动能力的变化,探究PPARа/δ在提高C57BL/6小鼠骨骼肌有氧耐力中的作用以及训练强度的影响.选用6周龄雄性C57BL/6小鼠45只,随机分为3个实验组,分别为76%VO<,2>maX 60 min训练组(LS)、86%VO<,2>max 60 min训练组(HS)和安静对照组(RC).各运动组进行跑台训练,采用RT-PCR、Western blot、MATPase 染色检测骨骼肌中PPARа/δ、CPT-1、BoAcDH和GPDH的表达及肌纤维类型的变化.结果发现:运动各组骨骼肌PPARа/δ转录和翻译水平较对照组均有显著提高,而HS组均显著高于LS组;各运动组CPT-1、BoAt-DH的蛋白表达和运动能力较对照组均有显著提高,但运动组间没有显著差异,GPDH的表达没有显著改变;运动各组耐力能力较对照组均有显著增强,但运动组间没有显著差异;各组之间的骨骼肌I、Ⅱ型肌纤维组成百分比均没有显著差异.结论:PPARа/δ可能作为靶点在骨骼肌对耐力训练的适应过程中发挥着重要作用,高强度训练对于这种适应过程的影响较大;运动并没有导致骨骼肌纤维类型发生显著变化.     

力量和耐力组合训练分子产生的干扰机制和训练学上的对策

耐力训练对骨骼肌重量的影响相对较少,而力量训练可显著诱导运动肌发生肥大。不同的训练方式诱导适应的分子机制是不同的,激活和表达各自特异的信号通路和相关的基因。力量和耐力进行组合训练时,在分子水平存在一个干扰现象,不同训练方式可诱导细胞内信号通路产生拮抗,从而抵消骨骼肌对不同运动方式产生特异性适应。当前,一些训练学上的对策已经被证明能够有效降低力量和耐力组合训练产生的干扰。对这一问题的认识有助于我们理解骨骼肌疾病的病因、老龄化时维持其新陈代谢和功能以及运动员的运动训练。     

隔药灸神阙对训练再力竭大鼠血液某些生化指标和骨骼肌自由基代谢的影响

隔药灸神阙可以增加耐力训练再力竭大鼠骨骼肌组织中的抗氧化酶活性,提高骨骼肌组织的抗氧化功能,减轻耐力训练再力竭运动对大鼠骨骼肌组织造成的脂质过氧化损伤,改善运动造成的自由基代谢紊乱。     

运动对糖尿病大鼠瘦素受体基因水平与功能的影响

目的中小强度运动对糖尿病大鼠瘦素受体的蛋白和RNA水平的影响,探讨运动改善糖尿病大鼠代谢紊乱的可能机理.方法40只SD大鼠分为4组糖尿病非运动组,糖尿病运动组,正常非运动组和正常运动组.运动组进行12周的中小强度跑步训练.Western印迹法检测大鼠肝脏,骨骼肌和胰腺组织瘦素受体的含量.RT-PCR检测肝脏,骨骼肌和胰腺组织的瘦素受体RNA水平.结果(1)糖尿病大鼠血糖较正常对照大鼠显著升高(P《0.05),血清胰岛素和瘦素(Leptin)水平明显下降(P《0.05).(2)糖尿病运动组大鼠经12周跑步训练后,血糖浓度显著下降(P《0.05),血胰岛素浓度显著升高(P《0.05),血浆瘦素(Leptin)水平相应显著上升(P《0.05);(3)糖尿病大鼠肝脏,骨骼肌和胰腺组织瘦素受体的蛋白含量和RNA水平有不同程度的显著下降(P《0.05),12周运动后各组织的瘦素受体的蛋白含量和mRNA水平显著增加(P《0.05).结论运动通过对瘦素受体基因水平和蛋白功能的影响介导胰岛素分泌和代谢作用的改善,是运动纠正糖尿病的能量代谢失衡的机制之一.     

不同运动能力小鼠在定制负荷运动适应中骨骼肌的基因转录响应——以细胞自噬与线粒体有关基因为例

运动能力的差异是生物个体间客观存在的。本研究以细胞自噬与线粒体有关基因为例,探讨不同年龄不同运动能力小鼠在运动适应中骨骼肌进行基因选择性表达的转录调控机制,以及骨骼肌基因响应的个性化特征。将清洁级ICR小鼠分为青年对照组(YC)、青年运动组(YR)、成年对照组(AC)、成年运动组(AR),每组10只。采用递增负荷的运动能力测试确定青年、成年小鼠可以承受的最大跑速,YR、AR组小鼠按各自最大跑速的65%~75%进行耐力训练,每天训练1 h,持续4周。取腓肠肌测试mtDNA、ATP含量以及Caspases酶活性,实时荧光定量PCR检测mRNA表达,Western blot检测蛋白表达,用染色质免疫沉淀+PCR(ChIP-PCR)检测p53、ERRα与靶基因启动子结合的DNA片段。结果表明:(1)骨骼肌mtDNA含量在成年小鼠运动后显著提高,ATP含量在成年、青年小鼠运动后均显著提高。(2) 运动显著提高成年小鼠Caspase 3,8,9的酶活性,但是对青年小鼠无显著影响。(3)成年、青年小鼠自噬基因对运动响应显著,但线粒体生物发生、COX复合物、代谢调控有关基因只在成年小鼠对运动响应显著。(4) 运动促进p53、ERRα与靶基因Tfam、SCO2、PUMA、Bax启动子的结合,但在成年、青年小鼠中靶基因转录水平不一致。结论:即使保持相对一致的运动负荷,青年小鼠骨骼肌自噬与线粒体有关基因对运动的响应也比成年小鼠低。尽管运动促进p53、ERRα与靶基因启动子的结合,但靶基因在mRNA水平并不一定表达上调。     

槲皮素对运动训练大鼠骨骼肌组织自由基代谢及运动能力影响的实验研究

通过建立耐力训练大鼠跑台运动模型,测试了大鼠骨骼肌组织总超氧化物歧化酶(T-SOD)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量。旨在研究槲皮素对运动训练大鼠骨骼肌组织自由基代谢及对运动能力的影响。结果表明,灌服槲皮素运动训练组及运动力竭组大鼠骨骼肌组织的T-SOD、CuZn-SOD、GSH-Px、CAT活性高于其相应对照组;MDA含量低于其相应对照组。结论:槲皮素是一种有效的自由基清除剂,可显著提高运动大鼠抗自由基氧化的功能,能使大鼠运动能力明显提高。