骨骼肌运动性微损伤机制及牛磺酸、白藜芦醇干预效果研究

论文摘要

运动性骨骼肌微损伤（Exercise-induced muscle damage,EIMD）是一种高强度或/和长时间运动后发生的骨骼肌纤维超微结构损伤性变化。本研究以电镜下肌纤维超微结构改变、血浆白介素-6（IL-6）、血清肌酸激酶（CK）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）和细胞内游离Ca2+浓度（[Ca2+]i）等为研究指标探讨了骨骼肌运动性微损伤的发生机制,同时,研究探讨牛磺酸和白藜芦醇对大鼠离心运动后骨骼肌微损伤的药物干预作用和机制。本研究的目的在于进一步探讨EIMD发生机制,比较研究评定EIMD的生化指标,探讨牛磺酸和白藜芦醇减轻离心运动中EIMD损伤程度的保护机制和意义,为进一步开发相关中药制剂和营养补剂提供实验依据,以便更好地服务于运动训练和大众健身。本研究以104只雄性SD大鼠为研究对象,按体重随机分为安静对照组、运动对照组、离心运动+补牛磺酸组和离心运动+补白藜芦醇组,各运动组再按照取材时间的不同分为运动后即刻、运动后24小时、运动后48小时和运动后72小时组,共分13个实验组,每组8只大鼠。实验方法:连续两周给药后,各运动组大鼠在跑台上进行一次性下坡跑运动训练,速度为16m/min,坡度16°,总运动时间为120分钟。各运动组大鼠分别于运动后相应的时刻点处死,取左侧后肢比目鱼肌进行电镜观察,同时测定血清CK、血清MDA、血清SOD、血浆IL-6和肌细胞内[Ca2+]i等指标,安静组动物不进行运动,其他处理同运动组。实验结果:（1）离心运动后,在不同时相骨骼肌组织超微结构出现程度不同的损伤性变化,Z线异常百分率显著增加,以运动后24-48小时之间最为显著;补充牛磺酸运动后即刻、24小时、48小时和72小时Z线异常百分率分别下降49.23%、50.62%、53.59%和43.6%。补充白藜芦醇运动后分别下降50.34%、52.67%、52.65%和53.26%。白藜芦醇的作用效果好于牛磺酸,但无统计学意义。（2）离心运动后,血清CK活性和MDA含量显著升高,均在运动后即刻升高达峰值,然后逐渐降低,二者之间表现出显著的相关性;血清SOD活性在运动后不同时相也有不同程度的升高,其升高峰值出现在运动后48小时。补充牛磺酸运动后即刻、24小时、48小时和72小时血清CK活性分别下降33.94%、59.58%、49.13%和14.8%;血清MDA含量分别下降27.7%、29.56%、34.38%和27.79%;血清SOD活性分别升高13.77%、7.26%、7.52%和4.95%。补充白藜芦醇运动后即刻、24小时、48小时和72小时血清CK活性分别下降46.45%、55.34%、55.6%和13.35%;血清MDA含量分别下降27.7%、29.56%、34.38%和27.79%;血清SOD活性分别升高14.73%、8.63%、8.17%和10.37%。（3）离心运动后,在不同时相血浆IL-6浓度和细胞内[Ca2+]i浓度均有显著的升高,这两项指标的峰值出现在运动后48小时。牛磺酸和白藜芦醇均可显著降低血浆IL-6浓度和细胞内[Ca2+]i的升高程度（P<0.05）。补充牛磺酸运动后即刻、24小时、48小时和72小时血浆IL-6含量分别降低50.14%、52.09%、43.46%和48.31%;细胞内Ca2+浓度分别降低29.43%、25.98%、22.89%和13.64%。补充白藜芦醇运动后即刻、24小时、48小时和72小时血浆IL-6浓度分别降低52.6%、53.78%、48.27%和55.19%;细胞内[Ca2+]i分别降低27.53%、25.84%、22.14%和11.62%。（4）相关分析结果表明,肌细胞Z线异常百分率与CK、MDA、IL-6和钙离子的相关系数分别为0.428、0.542、0.787和0.805。CK与钙离子和MDA的相关系数分别为0.452和0.927。IL-6与MDA和钙离子的相关系数分别为0.619和0.728,以上相关系数均有显著性意义（P<0.05）。实验结论:（1）高强度离心运动能够引起大鼠运动性骨骼肌微损伤。其发生机制与机械性牵拉、自由基生成增多、细胞内钙离子超载以及炎性反应等多种因素有关,其中肌细胞内钙超载可能是导致骨骼肌运动性微损伤的主要原因。（2）白藜芦醇和牛磺酸能够减轻大鼠离心运动后肌细胞超微结构异常改变程度,降低血浆IL-6,血清CK、MDA和细胞内钙离子浓度,提高血清SOD活性,显示出对离心运动后骨骼肌微损伤的良好保护作用。（3）大鼠高强度离心运动后胞浆内游离钙离子浓度和血浆IL-6含量显著升高,并且它们的变化趋势与运动性骨骼肌微损伤程度相一致,提示采用肌细胞内钙离子和血浆IL-6浓度指标能够较好地反映运动性骨骼肌微损伤程度。

论文目录

• 英文缩略词表（Abbreviation）
• 1 中文摘要
• 2 Abstract
• 3 前言
• 4 文献综述
• 4.1 运动性骨骼肌微损伤机制研究进展
• 4.2 白藜芦醇生物学功能及其应用
• 5 研究技术路线图及实验材料
• 5.1 研究技术路线图
• 5.2 实验材料
• 6 实验对象与方法
• 6.1 实验对象
• 6.2 建立 EIMD 动物模型
• 6.3 测试样本的采集与处理
• 6.4 指标测试与方法
• 6.5 实验数据处理
• 7 实验结果与分析
• 7.1 大鼠一次性离心运动后骨骼肌组织超微结构的变化情况
• 7.1.1 观察指标
• 7.1.2 骨骼肌组织电镜观察结果
• 7.2 大鼠离心运动后血清 CK 总活性变化情况
• 7.2.1 安静对照组和运动对照组离心运动后血清CK 活性比较
• 7.2.2 补充牛磺酸和白藜芦醇对离心运动后血清 CK 活性的影响
• 7.3 大鼠离心运动后血清 MDA 含量和 SOD 活性变化情况
• 7.3.1 安静对照组和运动对照组离心运动后血清 MDA 含量和 SOD 活性比较
• 7.3.2 补充牛磺酸和白藜芦醇对离心运动后血清 MDA 含量变化的影响
• 7.3.3 补充牛磺酸和白藜芦醇对离心运动后血清 SOD 活性变化的影响
• 7.4 大鼠离心运动后血浆 IL-6 含量变化情况
• 7.4.1 安静对照组和运动对照组离心运动后血浆 IL-6 含量比较
• 7.4.2 补充牛磺酸和白藜芦醇对离心运动后血浆 IL-6 含量变化的影响
• 7.5 大鼠离心运动后肌细胞内钙离子含量变化情况
• 7.5.1 安静对照组和运动对照组离心运动后肌细胞内钙离子含量比较
• 7.5.2 补充牛磺酸和白藜芦醇对离心运动后肌细胞内 Ca2+浓度的影响
• 8 分析与讨论
• 8.1 离心运动后骨骼肌超微结构损伤机制研究
• 8.1.1 离心运动后血清丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）改变状况研究
• 2+浓度改变状况研究'>8.1.2 离心运动后骨骼肌细胞内 Ca²⁺浓度改变状况研究
• 8.1.3 离心运动后骨骼肌超微结构损伤机制探讨
• 8.2 离心运动后骨骼肌损伤评价指标研究
• 8.2.1 离心运动后血清肌酸激酶（CK）改变状况研究
• 8.2.2 离心运动后血清白细胞介素-6（IL-6）改变状况研究
• 8.2.3 离心运动后骨骼肌损伤评价指标探讨
• 8.3 白藜芦醇对离心运动后骨骼肌超微结构损伤干预效果及机理研究
• 8.4 牛磺酸对离心运动后骨骼肌超微结构损伤干预效果及机理研究
• 9 结论
• 10 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的论文（第一作者）