負(fù)重訓(xùn)練和補(bǔ)充大豆多肽干預(yù)大鼠骨骼肌衰老效果及機(jī)制研究.pdf

1、針對(duì)運(yùn)動(dòng)干預(yù)衰老的研究，國(guó)內(nèi)外已有相關(guān)的報(bào)道，但多數(shù)研究是對(duì)人體整體機(jī)能的調(diào)節(jié)和影響，指標(biāo)也較為單一，缺少針對(duì)某一器官和組織，尤其是缺少運(yùn)動(dòng)抗骨骼肌衰老的機(jī)理及綜合指標(biāo)的研究，選擇形式也以有氧運(yùn)動(dòng)或短期力量訓(xùn)練為主，對(duì)骨骼肌刺激更明顯的長(zhǎng)期抗阻力量訓(xùn)練或負(fù)重訓(xùn)練的研究較少，作用效果也不明確。國(guó)內(nèi)外針對(duì)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)衰老的研究也較多，相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑產(chǎn)品也層出不窮，但從整體、組織、基因不同層面入手，觀察長(zhǎng)期補(bǔ)充大豆天然提取物大豆多肽對(duì)骨骼肌衰老的

2、影響并探討其機(jī)制，國(guó)內(nèi)外還沒有見到相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道。 本研究就是運(yùn)用衰老研究中常用的D-半乳糖皮下注射的方法，復(fù)制大鼠亞急性骨骼肌衰老模型，并在造模過程中和造模成功后都進(jìn)行負(fù)重訓(xùn)練和補(bǔ)充大豆多肽的干預(yù)。通過觀察一般指標(biāo)、骨骼肌組織切片和相應(yīng)的生化指標(biāo)，判定兩種干預(yù)方式對(duì)預(yù)防骨骼肌衰老過早出現(xiàn)和延緩骨骼肌衰老的作用效果，同時(shí)測(cè)量血清及骨骼肌超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)、血清睪酮(T)、皮質(zhì)醇(C)、生長(zhǎng)激素(GH)和胰

3、島素樣生長(zhǎng)因子-I(IGF-I)、骨骼肌總蛋白和脂褐素、骨骼肌肌動(dòng)蛋白(α-actin)、IGF-I和生長(zhǎng)分化因子-8(GDF-8) mRNA等指標(biāo)，初步探討兩種干預(yù)方式在預(yù)防和延緩骨骼肌衰老中的作用機(jī)制，為進(jìn)一步進(jìn)行人群干預(yù)試驗(yàn)積累一定的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，為提供更有針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)方式和研制、開發(fā)合理有效的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑，以對(duì)抗中老年入骨骼肌的衰老，開辟一條新思路和新途徑。同時(shí)，也為指導(dǎo)中老年人科學(xué)的健身，合理進(jìn)行慢性病的康復(fù)，提高健康水平和生活

4、質(zhì)量，提供一定的幫助和借鑒。 實(shí)驗(yàn)分為兩部分：預(yù)防衰老實(shí)驗(yàn)和延緩衰老進(jìn)程實(shí)驗(yàn) 一、預(yù)防衰老實(shí)驗(yàn) 3月齡SD雄性大鼠56只，隨機(jī)分為7組：成年組(C)、D-半乳糖組(M)、D-半乳糖小負(fù)重組(S)、D-半乳糖大負(fù)重組(B)、D-半乳糖補(bǔ)肽組(P)、D-半乳糖補(bǔ)肽小負(fù)重組(PS)、D-半乳糖補(bǔ)肽大負(fù)重組(PB)。所有大鼠在6周D-半乳糖造模的過程中進(jìn)行相應(yīng)的負(fù)重訓(xùn)練和補(bǔ)充大豆多肽的干預(yù)。6周末處死，比較各組一般指標(biāo)、

5、骨骼肌組織切片、血清和骨骼肌組織生化以及分子生物學(xué)指標(biāo)，結(jié)果如下： 1.一般指標(biāo)：所有造模組大鼠均出現(xiàn)了衰老的外觀特征，體重呈現(xiàn)自然增長(zhǎng)趨勢(shì)，雙側(cè)腓腸肌總重量、腓腸肌相對(duì)重量有下降的趨勢(shì)，各干預(yù)組大鼠以上變化幅度趨緩；所有組大鼠每日攝食量都有下降的趨勢(shì)，造模組趨勢(shì)更為明顯。提示：兩種干預(yù)方式可以有效改善衰老的外部特征。 2.骨骼肌組織切片：光鏡下觀察C組大鼠為正常骨骼肌組織學(xué)特征，所有造模組大鼠均出現(xiàn)不同程度的肌細(xì)胞萎縮

6、或退行性改變特征，以M組變化最為明顯。提示：兩種干預(yù)方式可以有效預(yù)防骨骼肌衰老過早的出現(xiàn)。 3.血清學(xué)指標(biāo)：與C組相比，M組大鼠血清中SOD活力及SOD/MDA、T含量及T/C、GH含量顯著下降，血清MDA含量、C含量顯著上升，(P<0.01或P<0.05)血清IGF-I含量有下降的趨勢(shì)，但無顯著性差異；負(fù)重訓(xùn)練或補(bǔ)充大豆多肽干預(yù)可以有效的逆轉(zhuǎn)以上趨勢(shì)，均以小負(fù)重組表現(xiàn)更為明顯，并且兩種干預(yù)方式均具有顯著的交互作用。提示：兩種干

7、預(yù)方式可以減輕D-半乳糖造成的機(jī)體脂質(zhì)過氧化和激素水平的紊亂。 4.骨骼肌組織生化指標(biāo)：與C組相比，M組大鼠骨骼肌SOD活力、MDA含量、脂褐素含量顯著升高(P<0.01或P<0.05)，SOD/MDA有降低的趨勢(shì)，但無顯著性差異；骨骼肌總蛋白含量顯著下降(P<0.05)；負(fù)重訓(xùn)練或補(bǔ)充大豆多肽干預(yù)除可以進(jìn)一步提高骨骼肌SOD活力外，均可以逆轉(zhuǎn)其他的趨勢(shì)，多數(shù)以小負(fù)重組表現(xiàn)更為明顯，并且以上情況兩種干預(yù)方式均具有顯著的交互作用。

8、提示：兩種干預(yù)方式可以減輕D-半乳糖造成的骨骼肌組織脂質(zhì)過氧化和肌蛋白合成的減少。 5.骨骼肌組織分子生物學(xué)指標(biāo)：與C組相比，M組大鼠骨骼肌組織中α-actin mRNA和IGF-I mRNA表達(dá)顯著下降(P<0.01)；GDF-8 mRNA表達(dá)顯著升高(P<0.01)；負(fù)重訓(xùn)練或補(bǔ)充大豆多肽干預(yù)可以有效的逆轉(zhuǎn)以上的趨勢(shì)，均以小負(fù)重組表現(xiàn)更為明顯，并且兩種干預(yù)方式均具有顯著的交互作用。提示：兩種干預(yù)方式可以升高D-半乳糖造成的骨

9、骼肌組織α-actin mRNA和IGF-I mRNA的低表達(dá)，降低GDF-8 mRNA的高表達(dá)。 二、延緩衰老進(jìn)程實(shí)驗(yàn) 3月齡SD雄性大鼠60只，隨機(jī)分為8組：6周安靜對(duì)照組(C6)、6周模型組(M6)、12周模型組(M12)、造模后大負(fù)重組(B12)、造模后小負(fù)重組(S12)、造模后補(bǔ)肽組(P12)、造模后補(bǔ)肽大負(fù)重組( PB12)、造模后補(bǔ)肽小負(fù)重組(PS12)，14月齡SD雄性大鼠8只作為自然衰老組(OC)。除C

10、6組、M6組、M12組和OC組，其余各組在6周D-半乳糖造模后進(jìn)行相應(yīng)的負(fù)重訓(xùn)練和補(bǔ)充大豆多肽的干預(yù)。分別于6周末和12周末處死相應(yīng)組大鼠，測(cè)試相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如下： 1.6周組指標(biāo)比較：與C6相比，M6組大鼠體重升高，腓腸肌總重量及相對(duì)重量均有降低的趨勢(shì)，但均未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；血清SOD活力顯著降低(P<0.05)，血清MDA和骨骼肌脂褐素含量均顯著升高(P<0.01)；骨骼肌切片均出現(xiàn)不同程度的肌細(xì)胞萎縮或退行性改變特征。提示

11、：造模成功。 2.12周一般指標(biāo)；所有造模組和OC組大鼠均出現(xiàn)了衰老的外觀特征，各干預(yù)組大鼠衰老特征較輕；所有組大鼠體重呈現(xiàn)自然增長(zhǎng)趨勢(shì)，各干預(yù)組大鼠其幅度明顯趨緩(P<0.05)，兩種干預(yù)方式具有顯著的交互作用；兩種干預(yù)方式使雙側(cè)腓腸肌總重量顯著降低(P<0.05和P<0.01)，有顯著的交互作用，腓腸肌相對(duì)重量有降低的趨勢(shì)，無顯著的交互作用；各組大鼠每日攝食量呈現(xiàn)平穩(wěn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，兩種干預(yù)方式使增長(zhǎng)幅度趨緩，無顯著的交互作用。

12、提示：造模成功后，再進(jìn)行兩種方式的干預(yù)，可以有效延緩衰老進(jìn)程中的外部特征。 3.12周骨骼肌組織切片：光鏡下觀察各組大鼠肌細(xì)胞形態(tài)有著不同程度的萎縮或退行性改變，以M12組和OC組變化最為明顯，提示：造模成功后，再進(jìn)行兩種方式的干預(yù)，可以有效延緩骨骼肌衰老的進(jìn)程。 4.12周血清學(xué)指標(biāo)：與OC組相比，M12組大鼠血清SOD活力、MDA含量以及SOD/MDA、血清T含量、C含量以及T/C、血清GH和IGF-I含量均無顯著性

13、差異。負(fù)重訓(xùn)練或補(bǔ)充大豆多肽可以顯著提高血清SOD活力以及SOD/MDA、T含量以及T/C、GH和IGF-I含量，降低血清MDA含量和C含量，多數(shù)以小負(fù)重組表現(xiàn)更為明顯，并且兩種干預(yù)方式都具有顯著的交互作用。(P<0.05或P<0.01)提示：造模成功后，再進(jìn)行兩種方式的干預(yù)，可以減輕機(jī)體脂質(zhì)過氧化和激素水平的紊亂。 S.12周骨骼肌組織生化指標(biāo)：與OC組相比，M12組大鼠骨骼肌SOD活力、MDA含量及SOD/MDA、總蛋白含

14、量和脂褐素含量均無顯著性差異。負(fù)重訓(xùn)練或補(bǔ)充大豆多肽可以顯著提高骨骼肌SOD活力及SOD/MDA、總蛋白含量，降低骨骼肌MDA含量和脂褐素含量，多數(shù)以小負(fù)重組表現(xiàn)更為明顯，并且兩種干預(yù)方式都具有顯著的交互作用。 (P<0.05或P<0.01)提示：造模成功后，再進(jìn)行兩種方式的干預(yù)，可以減輕骨骼肌組織脂質(zhì)過氧化和肌蛋白合成的減少。 6.12周骨骼肌組織分子生物學(xué)指標(biāo)：與OC組相比，M12組大鼠骨骼肌α-actinmRNA、

15、IGF-I mRNA和GDF-8 mRNA表達(dá)均無顯著性差異。負(fù)重訓(xùn)練或補(bǔ)充大豆多肽干預(yù)可以提高骨骼肌α-actin mRNA和IGF-I mRNA的表達(dá)，降低GDF-8 mRNA的表達(dá)，均以小負(fù)重組表現(xiàn)更為明顯，并且兩種干預(yù)方式都具有顯著的交互作用。(P<0.05或P<0.01)提示：造模成功后，再進(jìn)行兩種方式的干預(yù)，可以升高骨骼肌組織α-actin mRNA和IGF-I mRNA的低表達(dá)，降低GDF-8 mRNA的高表達(dá)。

16、結(jié)論 1.6周D-半乳糖皮下注射，可以成功復(fù)制大鼠亞急性骨骼肌衰老模型?？赡艿淖饔脵C(jī)制為：①增多血液中自由基；②增強(qiáng)骨骼肌氧化應(yīng)激以及脂質(zhì)過氧化；③增加骨骼肌脂褐素的沉積；④促使激素及相關(guān)因子的代謝紊亂；⑤降低骨骼肌α-actin和IGF-ImRNA的表達(dá)，提高骨骼肌GDF-8 mRNA的表達(dá)。 2.負(fù)重訓(xùn)練或補(bǔ)充大豆多肽均可以有效的預(yù)防6周D-半乳糖造模過程中大鼠骨骼肌衰老過早的出現(xiàn)，以小負(fù)重訓(xùn)練效果最好，而且兩種方式

17、聯(lián)合運(yùn)用效果更為明顯。 3.6周負(fù)重訓(xùn)練或補(bǔ)充大豆多肽的干預(yù)均可以對(duì)6周D-半乳糖造模后大鼠骨骼肌衰老有積極的延緩作用，以小負(fù)重訓(xùn)練效果最好，而且兩種方式聯(lián)合運(yùn)用效果更為明顯。 4.負(fù)重訓(xùn)練和補(bǔ)充大豆多肽預(yù)防和延緩大鼠骨骼肌衰老的效果可能通過下列機(jī)制發(fā)揮作用：①減少血液中自由基：②減輕骨骼肌氧化應(yīng)激以及脂質(zhì)過氧化：⑨減少骨骼肌脂褐素的沉積；④糾正激素及相關(guān)因子的代謝紊亂；⑤提高骨骼肌α-actin和IGF-ImRNA的表