負重訓練和補充大豆多肽干預(yù)大鼠骨骼肌衰老效果及機制研究.pdf

1、針對運動干預(yù)衰老的研究，國內(nèi)外已有相關(guān)的報道，但多數(shù)研究是對人體整體機能的調(diào)節(jié)和影響，指標也較為單一，缺少針對某一器官和組織，尤其是缺少運動抗骨骼肌衰老的機理及綜合指標的研究，選擇形式也以有氧運動或短期力量訓練為主，對骨骼肌刺激更明顯的長期抗阻力量訓練或負重訓練的研究較少，作用效果也不明確。國內(nèi)外針對營養(yǎng)干預(yù)衰老的研究也較多，相關(guān)的營養(yǎng)補劑產(chǎn)品也層出不窮，但從整體、組織、基因不同層面入手，觀察長期補充大豆天然提取物大豆多肽對骨骼肌衰老的

2、影響并探討其機制，國內(nèi)外還沒有見到相關(guān)文獻的報道。 本研究就是運用衰老研究中常用的D-半乳糖皮下注射的方法，復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行負重訓練和補充大豆多肽的干預(yù)。通過觀察一般指標、骨骼肌組織切片和相應(yīng)的生化指標，判定兩種干預(yù)方式對預(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，同時測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)、生長激素(GH)和胰

3、島素樣生長因子-I(IGF-I)、骨骼肌總蛋白和脂褐素、骨骼肌肌動蛋白(α-actin)、IGF-I和生長分化因子-8(GDF-8) mRNA等指標，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制，為進一步進行人群干預(yù)試驗積累一定的理論和實驗基礎(chǔ)，為提供更有針對性的運動方式和研制、開發(fā)合理有效的營養(yǎng)補劑，以對抗中老年入骨骼肌的衰老，開辟一條新思路和新途徑。同時，也為指導中老年人科學的健身，合理進行慢性病的康復，提高健康水平和生活

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

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指標，結(jié)果如下： 1.一般指標：所有造模組大鼠均出現(xiàn)了衰老的外觀特征，體重呈現(xiàn)自然增長趨勢，雙側(cè)腓腸肌總重量、腓腸肌相對重量有下降的趨勢，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，造模組趨勢更為明顯。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特征，所有造模組大鼠均出現(xiàn)不同程度的肌細胞萎縮

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.血清學指標：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，但無顯著性差異；負重訓練或補充大豆多肽干預(yù)可以有效的逆轉(zhuǎn)以上趨勢，均以小負重組表現(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：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，但無顯著性差異；骨骼肌總蛋白含量顯著下降(P<0.05)；負重訓練或補充大豆多肽干預(yù)除可以進一步提高骨骼肌SOD活力外，均可以逆轉(zhuǎn)其他的趨勢，多數(shù)以小負重組表現(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指標：與C組相比，M組大鼠骨骼肌組織中α-actin mRNA和IGF-I mRNA表達顯著下降(P<0.01)；GDF-8 mRNA表達顯著升高(P<0.01)；負重訓練或補充大豆多肽干預(yù)可以有效的逆轉(zhuǎn)以上的趨勢，均以小負重組表現(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，降低GDF-8 mRNA的高表達。 二、延緩衰老進程實驗 3月齡SD雄性大鼠60只，隨機分為8組：6周安靜對照組(C6)、6周模型組(M6)、12周模型組(M12)、造模后大負重組(B12)、造模后小負重組(S12)、造模后補肽組(P12)、造模后補肽大負重組( PB12)、造模后補肽小負重組(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-半乳糖造模后進行相應(yīng)的負重訓練和補充大豆多肽的干預(yù)。分別于6周末和12周末處死相應(yīng)組大鼠，測試相關(guān)指標，結(jié)果如下： 1.6周組指標比較：與C6相比，M6組大鼠體重升高，腓腸肌總重量及相對重量均有降低的趨勢，但均未達到統(tǒng)計學差異；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；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)自然增長趨勢，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，腓腸肌相對重量有降低的趨勢，無顯著的交互作用；各組大鼠每日攝食量呈現(xiàn)平穩(wěn)增長的趨勢，兩種干預(yù)方式使增長幅度趨緩，無顯著的交互作用。

12、提示：造模成功后，再進行兩種方式的干預(yù)，可以有效延緩衰老進程中的外部特征。 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，再進行兩種方式的干預(yù)，可以有效延緩骨骼肌衰老的進程。 4.12周血清學指標：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。負重訓練或補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，再進行兩種方式的干預(yù)，可以減輕機體脂質(zhì)過氧化和激素水平的紊亂。 S.12周骨骼肌組織生化指標：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。負重訓練或補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指標：與OC組相比，M12組大鼠骨骼肌α-actinmRNA、

15、IGF-I mRNA和GDF-8 mRNA表達均無顯著性差異。負重訓練或補充大豆多肽干預(yù)可以提高骨骼肌α-actin mRNA和IGF-I mRNA的表達，降低GDF-8 mRNA的表達，均以小負重組表現(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，降低GDF-8 mRNA的高表達。

16、結(jié)論 1.6周D-半乳糖皮下注射，可以成功復制大鼠亞急性骨骼肌衰老模型?？赡艿淖饔脵C制為：①增多血液中自由基；②增強骨骼肌氧化應(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，提高骨骼肌GDF-8 mRNA的表達。 2.負重訓練或補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)，以小負重訓練效果最好，而且兩種方式

17、聯(lián)合運用效果更為明顯。 3.6周負重訓練或補充大豆多肽的干預(yù)均可以對6周D-半乳糖造模后大鼠骨骼肌衰老有積極的延緩作用，以小負重訓練效果最好，而且兩種方式聯(lián)合運用效果更為明顯。 4.負重訓練和補充大豆多肽預(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