運(yùn)動(dòng)對(duì)Sarcopenia關(guān)聯(lián)的抗氧化能力及線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡信號(hào)通路的影響.pdf

1、常言道“人老先從腿開始”。腿部衰老的主要表現(xiàn)之一就是Sarcopenia現(xiàn)象。Sarcopenia是一種以肌肉質(zhì)量和力量下降為主要特征的增齡性機(jī)能退化征。人類步入40歲以后，骨骼肌會(huì)以每年1％的速率遞減，并在75歲左右表現(xiàn)更為突出。Sarcopenia的發(fā)生與蛋白代謝失衡、缺乏運(yùn)動(dòng)等密切相關(guān)，它不僅會(huì)嚴(yán)重影響肌肉力量與運(yùn)動(dòng)能力，而且還會(huì)導(dǎo)致老年人摔倒乃至骨折。目前世界范圍內(nèi)不少發(fā)達(dá)國家人口老齡化問題已經(jīng)突顯，由其所帶來的健康成本將相當(dāng)巨

2、大。近年來的研究顯示，運(yùn)動(dòng)能夠在一定程度上促進(jìn)骨骼肌正常功能的維持，進(jìn)而對(duì)Sarcopenia的發(fā)生發(fā)展起到一定的延緩或抑制作用。研究目的本研究選用快速老化小鼠(SAMP8)作為研究對(duì)象，分別采用不同時(shí)間(8周和21周)的爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)不同月齡SAMP8小鼠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)，重點(diǎn)觀察SAMP8小鼠骨骼肌(腓腸肌和脛骨前肌)中Sarcopenia關(guān)聯(lián)的抗氧化能力以及線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡信號(hào)通路的變化情況，以期在抗氧化防御以及細(xì)胞凋亡兩個(gè)層面

3、上探索Sarcopenia發(fā)生的可能歸因，為運(yùn)動(dòng)延緩Sarcopenia的可能機(jī)制提供一些參考，并最終圍繞“人老先從腿開始”這一常見現(xiàn)象，提出“增健需從腳下行”的應(yīng)對(duì)理念。研究方法本研究選擇不同月齡的雄性SAMP8小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用SAMP8小鼠的快速老化特點(diǎn)建立衰老動(dòng)物模型，選擇爬梯運(yùn)動(dòng)和跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)作為運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式，分別對(duì)3月齡、4月齡和6月齡SAMP8小鼠進(jìn)行8周、21周和8周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。通過紫外可見分光光度法對(duì)腓腸肌與脛骨前肌中抗

4、氧化能力相關(guān)指標(biāo)(T-AOC、總SOD、CAT、MDA)進(jìn)行檢測，并采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Quantitative Real-timePCR)法對(duì)腓腸肌與脛骨前肌中Sarcopenia關(guān)聯(lián)的Caspase依賴性與Caspase非依賴性細(xì)胞凋亡信號(hào)通路中關(guān)鍵基因及部分凋亡調(diào)節(jié)基因進(jìn)行檢測。研究結(jié)果本研究的結(jié)果顯示：1)老年安靜組SAMP8小鼠腓腸肌和脛骨前肌均已表現(xiàn)出Sarcopenia征狀，且除21周爬梯運(yùn)動(dòng)組(LR組)較8周爬梯運(yùn)動(dòng)

5、組(SR組)體重有所上升外，其余各組小鼠體重變化未見顯著性差異；2)隨衰老進(jìn)程兩種骨骼肌的抗氧化能力表現(xiàn)出的變化不同，其中腓腸肌抗氧化能力有所下調(diào)，而脛骨前肌抗氧化能力有所上調(diào)；兩種骨骼肌中凋亡調(diào)節(jié)基因均傾向于保護(hù)衰老骨骼肌，盡管如此，在氧化應(yīng)激脅迫下腓腸肌和脛骨前肌凋亡可能仍成為主流趨勢，并最終經(jīng)Caspase-3上調(diào)來促成凋亡；3) 8周爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)青年組SAMP8小鼠腓腸肌和脛骨前肌抗氧化能力的影響存在較大差異，說明骨骼肌中抗

6、氧化能力對(duì)不同運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式和不同肌纖維類型的適應(yīng)不同；爬梯運(yùn)動(dòng)可能通過Caspase依賴性細(xì)胞凋亡途徑弱化腓腸肌和脛骨前肌細(xì)胞凋亡的趨勢，而跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)傾向于上調(diào)AIF而經(jīng)Caspase非依賴性細(xì)胞凋亡途徑促進(jìn)腓腸肌和脛骨前肌趨向凋亡；4) 8周爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)均能夠上調(diào)老年組SAMP8小鼠腓腸肌和脛骨前肌抗氧化酶的活性，只是對(duì)兩種肌肉類型中非酶類抗氧化防御體系的影響可能存在一定差異，使得總抗氧化能力存在異向性變化，從而導(dǎo)致了兩種運(yùn)動(dòng)干預(yù)后腓

7、腸肌中氧化損傷增加，而在脛骨前肌中氧化損傷的表現(xiàn)存在運(yùn)動(dòng)方式的選擇性差異。盡管如此，8周爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)仍然通過抑制Caspase依賴性與非依賴性細(xì)胞凋亡途徑，在很大程度上弱化了衰老骨骼肌走向凋亡的趨勢；5) 21周的爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)仍然對(duì)老年組SAMP8小鼠腓腸肌和脛骨前肌中抗氧化酶活性具有上調(diào)作用，但是總抗氧化能力卻依然呈現(xiàn)下降趨勢，使得兩種運(yùn)動(dòng)干預(yù)后脛骨前肌中氧化損傷增加，而在腓腸肌中氧化損傷則出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方式的選擇性差異；盡管如此，跑臺(tái)

8、運(yùn)動(dòng)對(duì)腓腸肌和脛骨前肌以及爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)脛骨前肌仍然起到了弱化細(xì)胞凋亡趨勢的作用，只是爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)老年腓腸肌卻具有促進(jìn)凋亡的趨勢，且這種促進(jìn)作用可能通過Caspase依賴性與AIF介導(dǎo)的Caspase非依賴性兩條途徑協(xié)同完成；6) 21周爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)與8周爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)相比，老年組腓腸肌和脛骨前肌中抗氧化能力、細(xì)胞凋亡信號(hào)通路中的基因以及調(diào)節(jié)基因的表達(dá)未完全表現(xiàn)出隨干預(yù)時(shí)間延長的一致性遞進(jìn)變化。6．1．2結(jié)論1) SAMP8小鼠(腓腸肌和脛

9、骨前肌)可作為研究Sarcopenia的動(dòng)物模型；2)抗氧化酶類對(duì)不同年齡、不同肌肉類型以及不同運(yùn)動(dòng)方式干預(yù)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)表現(xiàn)不同；3)對(duì)青年組骨骼肌而言，8周爬梯運(yùn)動(dòng)傾向于經(jīng)Caspase-3下調(diào)而弱化細(xì)胞凋亡的趨勢，而8周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)則可能經(jīng)AIF上調(diào)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡；4) 8周爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，老年組腓腸肌和脛骨前肌均傾向于弱化細(xì)胞凋亡的趨勢；5) 21周爬梯、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，老年組骨骼肌仍基本具有弱化細(xì)胞凋亡的潛能，只是爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老