电刺激C2C12细胞构建运动损伤修复模型

电脉冲刺激（EPS）是研究收缩诱导运动性适应的主要工具,为探究电脉冲刺激对C2C12细胞蛋白表达和代谢的影响,并观察刺激后的指标恢复变化,试图建立骨骼肌C2C12细胞运动损伤修复模型。将C2C12细胞培养和分化为肌管后,根据电压强度不同分为4组：C组（对照组）、V1组（10V）、V2组（23V）、V4(40V),在相同频率20 ms、1 Hz条件下电刺激40 min,尝试诱发C2C12肌管细胞的收缩与损伤,按恢复时间点收集0h、2 h、4 h、8 h、24 h、48 h后的细胞培养液和细胞,分别检测肌酸激酶（CK）活力、乳酸脱氢酶（LDH）活性和丝裂原活化蛋白（P38）含量变化。结果显示,40 V组C2C12细胞经过电刺激后,P38含量极显著增加,CK活力极显著增加,LDH活性极显著增加,并随着恢复时间延长而逐步减少。故在40 V、40 min、20 ms、1 Hz的方案下,电刺激C2C12细胞可以构建骨骼肌运动损伤模型,且这种损伤在此后4～8 h内得以恢复。     

电刺激对C2C12骨骼肌细胞糖代谢及其机制研究

目的:利用培养的骨骼肌细胞作为模型,研究收缩运动对肌糖原、AMPK-α2及GLUT4表达的影响。方法:分化5天的C2C12骨骼肌肌管,电刺激(15V,3Hz)60min,120min后随即收样检测,酶联免疫法测肌管中GLUT4蛋白含量,Western blot检测肌管中AMPK-α2蛋白表达,实时荧光定量PCR测定肌管中GLUT4mRNA及AMPK-α2mRNA的表达。结果:1)糖原含量在刺激120min时与对照组相比显著降低(P<0.05),LDH活性与对照组相比无显著性差异(P>0.05);2)电刺激60min时,GLUT4基因表达和蛋白含量增加(P<0.05),刺激120 min时,GLUT4蛋白含量增加显著(P<0.01);3)电刺激引起AMPK-α2mRNA表达增加(P<0.05),AMPK-α2蛋白表达虽有所增加,却无统计意义(P>0.05)。结论:1)15V,3Hz的电刺激强度,可引起培养的C2C12骨骼肌细胞产生收缩运动,建立研究骨骼肌收缩功能变化的细胞模型;2)长时间电刺激可降低C2C12骨骼肌细胞的肌糖原含量,激活AMPK-α2mRNA和GLUT4的表达。     

电刺激对过氧化氢诱导衰老肌管细胞能量代谢的影响

目的：运用电刺激肌管细胞收缩模拟骨骼肌收缩,并观察其对过氧化氢（H₂O₂）诱导的C₂C₁₂细胞衰老模型能量代谢相关指标表达的影响,以此研究体外肌管收缩对衰老骨骼肌细胞能量代谢影响的分子机制。方法：使用不同浓度的H₂O₂诱导肌管细胞建立衰老模型,并用β-半乳糖苷酶染色检测衰老水平;电刺激干预培育成功的衰老肌细胞,并分为对照组（C组）、H₂O₂诱导衰老组（H组）、对照+电刺激组（CE组）、H₂O₂诱导衰老+电刺激组（HE组）。各组细胞通过Western blot法对PGC-1α蛋白表达进行检测,ATP水平测试盒测量ATP水平。结果：经过浓度为100 μmol/L H₂O₂诱导肌管细胞24 h后成功构建骨骼肌细胞衰老模型。与C组比较,H组的ATP水平表达呈非常显著性的下降（P＜0.01）;CE组的ATP水平较C组呈非常显著性升高（P＜0.01）;HE组的ATP水平虽低于C组,但高于H组,且呈非常显著性差异（P＜0.01）;与C组相比,H组PGC-1α蛋白表达下降,呈非常显著性差异（P＜0.01）;HE组PGC-1α蛋白表达虽低于C组,但较H组呈非常显著性升高（P＜0.01）。结论：H₂O₂是诱导骨骼肌肌管细胞衰老的一种有效方式,衰老肌管细胞的ATP和PGC-1α蛋白表达水平显著下降,进行电刺激干预后可以有效提高衰老肌管细胞ATP水平和PGC-1α蛋白表达。     

AMPK、p38 MAPK信号通路参与调控电刺激诱导骨骼肌细胞PGC-1α基因表达

目的采用急性电刺激(acute electrical stimulation)C2C12成熟肌管细胞模型,结合使用相关信号激酶通路特异性抑制剂,探究急性电刺激所诱发的细胞内信号激酶对PGC-1α基因表达的调控作用。旨在从细胞水平揭示肌肉收缩刺激调控PGC-1α基因表达的分子机制。方法体外培养小鼠成肌细胞系C2C12细胞,采用脂质体法分别转染含小鼠PGC-1α启动子DNA全序列的质粒(p2533)及装载有能够与PGC-1α全长基因序列相结合GAL4DNA结合区域的p Bind载体,细胞在转染后分化5-6 d形成成熟肌管,5 Hz,10 V强度急性电刺激2 h后即刻收集各组细胞,进行总蛋白或双荧光素酶检测。抑制剂处理组分别采用40μM Compound C(CC,AMPK抑制剂)与10μM BIRB796(BIRB,p38抑制剂)处理细胞。结果与对照组(CON)相比,电刺激组(STIM)细胞PGC-1α启动子活性显著增高52%(P<0.05),PGC-1α辅激活转录活性显著增高35%(P<0.05),同时伴随PGC-1α蛋白由细胞质向细胞核迁移的现象。此外,与CON组相比,STIM组细胞AMPK、p38信号激酶通路磷酸化水平显著上调(P<0.05),在分别采用AMPK、p38抑制剂处理后,其磷酸化水平显著受到抑制(P<0.01)。结论急性电刺激可诱导骨骼肌细胞PGC-1α转录水平以及翻译后蛋白水平活性上调,这一作用部分是通过AMPK或p38信号通路实现的。     

低氧、低氧训练对AMPKα2三种不同基因状态鼠骨骼肌GLUT4表达及肌糖原含量的影响

目的:研究2周低氧、低氧训练对AMPKα2三种不同基因状态鼠骨骼肌GLUT4表达及肌糖原含量的影响,以探讨低氧、低氧训练对小鼠骨骼肌GLUT4基因和蛋白表达的影响及可能机制.方法:野生小鼠和AMPKα2高表达转基因小鼠AMPKα2基因敲除小鼠各30只,分别随即分为常氧对照组、低氧暴露组和低氧训练组.低氧暴露组小鼠于低氧房(模拟海拔4 000 m高度,氧浓度约为12.3%)低氧暴露2周,低氧训练组小鼠2周低氧暴露同时每天于同浓度低氧房中跑台运动1 h,跑台速度12 m/min.最后一次跑台训练后12 h取材,测定小鼠骨骼肌GLUT4基因和蛋白表达、AMPKα2蛋白表达以及肌糖原水平.结果:1)野生鼠,2周低氧暴露以及2周低氧训练后GLUT4基因和蛋白含量,与常氧对照组相比均显著增加,且低氧训练组小鼠比低氧暴露组增加更为显著.2)AMPKα2的高表达小鼠与野生鼠相比,2周低氧暴露后GLUT4蛋白和基因含量并没有显著差异,而经过2周低氧训练后,AMPKα2的高表达鼠骨骼肌GLUT4蛋白和基因表达量比野生鼠增加更为显著.3)AMPKα2基因敲除小鼠骨骼肌GLUT4表达量2周低氧训练后与野生鼠相比无显著差异,而2周低氧暴露后显著低于野生鼠.结论:1)低氧及低氧训练均能引起骨骼肌GLUT4表达的增多,且低氧和训练引起的GLUT4表达的增多可能有叠加效应.2)在低氧+训练双重刺激下,AMPKα2的高表达参与了调节GLUT4基因和蛋白表达的增加.3)低氧暴露引起的GLUT4基因和蛋白表达的增加至少部分是依赖AMPKα2调节,而在低氧+训练双重刺激下,机体还可以募集其他的信号通路完全代偿AMPKα2对GLUT4表达的调节作用.     

不同频率电刺激对2型糖尿病大鼠血糖水平及骨骼肌卫星细胞激活的影响

目的：本文旨在探究不同电刺激参数对大鼠机体血糖调控和骨骼肌卫星细胞的激活效果。方法：通过比较不同参数条件的肌肉电刺激对2型糖尿病大鼠的空腹血糖浓度和口服葡萄糖耐量的改善效果,验证肌肉电刺激对2型糖尿病大鼠机体血糖调控的影响以及确定对大鼠血糖调控最有效的电刺激条件。以及对大鼠骨骼肌卫星细胞标志性蛋白Pax7、MyoD和MyoG进行免疫荧光染色,比较不同参数条件的肌肉电刺激对大鼠肌肉卫星细胞激活效果。结果：(1)20 Hz、40 Hz和100 Hz都对2型糖尿病大鼠的空腹血糖浓度和口服葡萄糖耐量具有改善作用,其中40 Hz电刺激改善效果最为明显。(2)100 Hz电刺激对大鼠肌卫星细胞的激活效果最为明显。结论：三种电刺激诱导肌肉自主收缩来控制机体血糖,其中,40 Hz电刺激改善效果最明显;三种刺激均可有效诱导肌卫星细胞的激活,100 Hz电刺激的激活效果最显著。     

低强度激光对电刺激引起的C2C12自由基损伤的光生物调节作用

利用电刺激C2C12作为细胞模型,研究低强度激光对电刺激引起的C2C12线粒体功能自由基损伤的光生物调节作用.以45 V 20 ms 5 Hz电刺激C2C12细胞,采用固定照射时间、不同照射强度的LIL,以荧光探针标记法检测电刺激及LIL对ROS含量的影响,研究LIL对电刺激后肌管ROS的代谢变化的影响.结果:1)ES 75 min组与对照组比较ROS生成显著增加(P＜0.01),线粒体功能显著性下降(P＜0.05),电刺激引起的C1C12线粒体功能自由基损伤的细胞模型建立;2)0.33～8.22J/cm2激光对正常培养细胞线粒体功能无影响,但可以改善电刺激引起的线粒体功能低下的状态,此剂量段为PBM的作用剂量范围;3)0.33～2.646 J/cm2激光可以促进细胞内稳态的康复,其机制主要与通过光化学作用提高机体的抗氧化作用有关.结果说明:适当剂量的低强度激光对骨骼肌细胞有光生物调节作用,是一种无损伤的促进运动性疲劳或自由基损伤康复的新型手段.     

穴位和非穴位刺激对大鼠骨骼肌能量代谢的影响

采用实验法,将大鼠随机分成非穴位刺激组、穴位刺激组(刺激"足三里"、"承山"、"大椎"、"命门"穴位)进行电针刺激,观察大鼠骨骼肌ATP酶、乳酸脱氢酶(LDH)和磷酸肌酸激酶(CPK)活性的变化。结果表明:穴位电刺激使大鼠骨骼肌ATPase、LDH和CPK活性比非穴位刺激组显著升高(P<0 01),并对协调发展磷酸肌酸(CP)供能,糖酵解供能能力有明显效果,说明了穴位电刺激能改善大鼠骨骼肌的能量代谢。     

力量训练对肌酸激酶的影响研究

检测不同训练周期古典式摔跤运动员力量训练前后肌酸激酶的变化量,观察不同训练强度对运动员的身体刺激程度,并进行相关分析研究.通过古典式摔跤运动员力量训练前后体内CK活性的变化,作为评定做工肌肉所承受的训练负荷,及了解骨骼肌细微损伤和肌肉对所施加负荷适应情况,旨在帮助运动员防止伤病和恢复的情况,对同是体能类竞技项目的冬季运动相关项目具有一定的借鉴意义和参考价值.     

补糖和刺五加对大鼠运动后糖原合成激素环境的影响

目的探索机体运动后糖原合成激素环境的变化以及补糖和补刺五加的干预效应,为补糖和刺五加促进运动后肌糖原恢复提供理论依据。方法 128只SD大鼠进行1周游泳训练,同时分别补充刺五加皂甙[500 mg/(kg.d)]、葡萄糖[6 g/(kg.d)]或生理盐水。随后进行糖原消耗运动,并于运动前后的不同时间点(运动前、运动后即刻、后4 h、后12 h)提取样本,测定血清胰岛素(insulin,INS)、胰高血糖素(glucagon,GL)水平和胰岛素受体-1(insu-lin receptor-1,IR-1)蛋白量。结果①补糖可以明显升高运动后大鼠的INS(U/mL)水平(24.50±2.46 vs19.15±1.56),同时补充刺五加有协同效应(24.59±3.88 vs19.15±1.56),而且这种效应一直持续至运动后12 h(29.67±3.26 vs 22.86±2.32)。②大鼠运动后GL(ng/L)水平明显升高(367.86±18.54 vs 221.76±22.28),运动后补充刺五加明显降低GL水平(328.62±20.10vs367.86±18.54)。③补糖对IR-1的蛋白量没有明显影响,而补充刺五加明显上调各时间点IR-1的蛋白量。结论补糖可以升高运动后INS水平,但是对IR-1蛋白含量的影响较小;补药对INS的影响较小,但升高了IR的蛋白含量。补药和补糖都降低了运动后血清GL的水平,两者同时补充的效果更好。     

低频电刺激对大鼠比目鱼肌废用性肌萎缩的影响及调控机制研究

目的:研究长期低频电刺激对大鼠比目鱼肌废用性肌萎缩的影响,并初步探讨其调控机制.方法:以大鼠比目鱼肌为研究对象,采用后肢制动法建立废用性肌萎缩模型,SDH酶法检测长期低频电刺激对大鼠比目鱼肌肌纤维的影响,Real Time-PCR方法观察肌球蛋白重链Ⅰ、Ⅱa、Ⅱx基因表达变化,Western blot检测p-JNK、p-ERK1/2、p-p38激酶蛋白表达.结果:低频电刺激30日后,大鼠比目鱼肌废用性肌萎缩情况明显好转,废用性肌萎缩模型中Ⅱ型肌纤维向Ⅰ型肌纤维的转化趋势得以逆转;肌球蛋白重链Ⅰ、Ⅱa、Ⅱx基因表达变化同样显示由Ⅱ型向Ⅰ型转化的趋势;MAPK通路相关蛋白p-JNK、p-ERK1/2、p-p38均被激活.结论:长期低频电刺激可有效改善废用性肌萎缩,此过程可能与MAPK通路激活相关.     

电刺激方法对肌肉力量与柔韧性的影响

电刺激训练已成为现代运动训练的重要手段之一。众多资料表明 ,电刺激可有效的发展肌肉力量。本研究旨在发展肌肉力量的同时 ,观察其柔韧性的变化。结果表明 ,电刺激训练可显著地提高原动肌肌群和对抗肌肌群肌肉的力量 ,亦可有效的提高肌肉的柔韧性 ,保证肌肉力量与柔韧性同步协调平衡发展     

肌酸及其复合制剂对小鼠运动能力的影响

本研究观察了口服肌酸及其复方制剂对小鼠运动能力影响,以及腓肠肌超微结构的变化。实验结果表明,服用肌酸及其复方制剂能显著提高小鼠运动能力,单纯服用肌酸不训练,运动能力变化P＞0．05,服用肌酸的同时给予适当的训练,运动能力变化P＜0.05;电镜观察小鼠腓肠肌中有较多的线粒体和糖原,肌纤维变粗。结果显示肌酸及其复合制剂能显著提高小鼠的运动能力,提高骨胳肌中能量物质储备。     

补充肌酸对少年跨栏运动员血红蛋白及运动成绩的影响

本文通过对少年跨栏运动员 ,补充肌酸后的血红蛋白及运动成绩数据指标分析 ,结果显示 :合理补充肌酸可促使少年跨栏运动员的血红蛋白及运动成绩的提高。     

低氧和/或运动对肌糖原合成的影响及其机制探究

目的:探讨低氧和/或运动能否提高肌糖原的储量,胰岛素信号途径与AMPK信号途径在低氧、运动调节肌糖原合成中是否起作用.方法:将SD大鼠分为安静对照组(C)、低氧暴露组(HE)、常氧运动组(E)和高住低训组(HiLO).运动方式为跑台运动,坡度5°,速度20 m/ram,60 min/次,低氧组晚上在氧浓度13.6%的低氧帐篷内低氧暴露12 h.肌糖原的测定采用蒽酮法、胰岛素受体亲和力的测定用受体放射性配基结合分析法(RBA)、骨骼肌AMPK与PI-3K蛋白含量的测定用Western Blot法.结果:经过28天的低氧和/或运动后,常氧运动组肌糖原含量有显著性增加,低氧暴露组与高住低训组肌糖原含量增加,但无显著性差异;低氧和/或运动对胰岛素低亲和力受体的影响更加显著,体现在胰岛素受体亲和力下降,但胰岛素受体结合容量非常显著性增加;低氧和/或运动能够增加骨骼肌PI-3K和AMPK蛋白含量,且28天组PI-3K和7天组AMPK蛋白含量的增加更为显著.结论:低氧和/或运动能够增加骨骼肌肌糖原的含量,但常氧运动更有利于肌糖原的合成.其机理是:一方面,通过改变骨骼肌胰岛素受体亲和力及其结合容量增加骨骼肌PI-3K蛋白含量,增强了胰岛素信号途径的作用;另一方面,通过增加AMPK蛋白含量来促进葡萄糖转运,且前者的作用更加明显.这足以说明在低氧和/或运动中,胰岛素信号途径对于肌糖原的合成起着重要的调节作用.