不同运动方式对急性微重力环境下大鼠比目鱼肌肌肉萎缩的影响

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研究目的:  观察不同运动方式对急性微重力环境下大鼠比目鱼肌肌肉萎缩的程度,以探讨其机制,并得出抵抗急性微重力环境下大鼠比目鱼肌肌肉萎缩最佳的运动方式,为今后研究运动抵抗微重力环境下大鼠肌肉萎缩提供一定的参考依据。  研究方法:  选用4周龄健康雄性SD大鼠32只,体重160-180g,预饲养1周,室温(23±2),湿度40%-60%,自然昼夜节律变化光照,保持通风。然后随机分为4组(每组8只):对照组、有氧训练组、抗阻训练组和有氧+抗阻训练组。有氧训练组为进行跑速为35m/min(坡度为0),持续时间为45min的跑台运动。抗阻训练组依据翁锡全等介绍的方法进行,具体为跑速为15m/min(坡度为35°),尾部负重(50%体重重量),每次跑15s,间歇30s,每组4次,组间间歇3min,训练3组为一个循环,每天训练2个循环,两个循环间歇10min,隔天一次的跑台运动。有氧+抗阻训练组训练方式为有氧训练和抗阻训练方式的组合。对照组不运动,日常自由活动。所有训练组大鼠训练6周后,再进行急性微重力环境的刺激(5天),第6天进行采样,观察大鼠比目鱼肌肌细胞形态学变化,测定血尿素、肌酸激酶、血肌酐、大鼠比目鱼肌MAFbx和MURF1基因的表达量以及大鼠比目鱼肌MURF1和P-AKT蛋白的表达量。  研究结果:  (1)有氧+抗阻训练组大鼠比目鱼肌肌细胞He染色中肌细胞密度和直径相比对照组具有显著性差异(P<0.05)。  (2)有氧训练组大鼠和有氧+抗阻训练组大鼠比目鱼肌MAFbx基因相对表达量要高于对照组,但并没有显著性差异。抗阻训练组大鼠比目鱼肌MAFbx基因相对表达量也没有显著性差异。有氧+抗阻训练组大鼠比目鱼肌MAFbx基因的表达量相比对照组有显著性差异(P<0.05)。  (3)有氧训练组大鼠相比对照组大鼠比目鱼肌MURF1基因表达量有显著性升高(P<0.05)。抗阻训练组大鼠相比对照组大鼠比目鱼肌MURF1基因表达量有显著性升高(P<0.05)。有氧+抗阻训练组大鼠相比对照组大鼠比目鱼肌大鼠MURF1基因表达量有显著性降低(P<0.05)。有氧+抗阻训练组大鼠相比有氧训练组大鼠MURF1基因表达量具有显著性降低(P<0.05)。有氧+抗阻训练组大鼠相比抗阻训练组大鼠MURF1基因表达量具有显著性降低(P<0.05)。  (4)有氧训练组大鼠比目鱼肌P-AKT蛋白的相对表达量低于对照组,并且有显著性差异(P<0.05)。抗阻训练组大鼠比目鱼肌P-AKT蛋白的相对表达量高于对照组,并且有显著性差异(P<0.05)。有氧训+抗阻训练组大鼠比目鱼肌P-ATK蛋白的相对表达量高于对照组,并且有显著性差异(P<0.05)。  (5)有氧训练组大鼠比目鱼肌MURF1蛋白的相对表达量要高于对照组,并且有显著性差异(P<0.05)。抗阻训练组大鼠比目鱼肌MURF1蛋白的相对表达量要高于对照组组,并且有显著性差异(P<0.05)。有氧+抗阻训练组大鼠比目鱼肌的MURF1蛋白相对表达量相比对照组没有显著性差异。  研究结论:  (1)三种不同形式的运动对急性微重力环境下比目鱼肌肌肉萎缩都可以起到一定的抵抗作用。但有氧+抗阻训练的效果更加明显。  (2)有氧+抗阻训练对急性微重力环境下大鼠比目鱼肌肌肉萎缩的抵抗是多方面、多途径的。一方面有氧+抗阻训练能够更好的刺激肌细胞的,从而加速肌细胞的破坏与重建。有氧+抗阻训练增加了在急性微重力环境下大鼠比目鱼肌P-AKT蛋白的表达,从而激活了IGF-1/PI3K/AKT1/mTOR信号通路,增加了蛋白质的合成;另一方面,有氧+抗阻训练有效的抑制了泛素蛋白酶体途径的活性,从而抑制了有关基因MAFbx和MURF1基因的表达。减缓了肌肉在急性微重力环境下的分解速度。
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