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目的:设定抗组训练的运动模型,通过观察线粒体的形态在增龄过程中的变化,测定调控线粒体动力学主要蛋白Mfn2和DRP1的表达以及线粒体呼吸链复合物Ⅳ的活性变化,根据这些指标的变化来解释抗组训练对衰老大鼠骨骼肌线粒体动力学的影响,并进一步阐述抗阻训练对线粒体融合分裂动态变化在能量代谢中的作用,为抗组训练与衰老关系的研究提供有力的科学根据。 方法:以20只成年和20只老龄雄性SD大鼠为研究对象,各自随机分为两组:成年对照组(C组)、成年训练组(R组)、老龄对照组(OC组)、老龄运动组(OR组),每组10只。对照组:C、OC组大鼠不参加任何运动训练;运动组:R、OR组SD大鼠进行两周周的适应性爬梯子训练,坡度45°-65°,之后进行6周跑台训练,坡度为35°,速度为15m/min。电镜下观察股四头肌线粒体形态学变化,采用Western blott法测定各组大鼠DRP1蛋白含量,分光光度计法检测线粒体呼吸链复合物Ⅳ活性的变化。 结果:1)经过8周抗阻运动,成年组大鼠体重整体呈现增涨趋势,但涨幅无显著性差异,R组大鼠整体体重较C组大鼠高,但无显著性差异;老龄组大鼠体重增长呈现不同的趋势,OC组大鼠体重在8周内小幅上升,体重增加较OR组大鼠快,而OR组大鼠体重增加比较平缓甚至在最后几周出现体重下降的现象,OC组大鼠与OR组大鼠体重间也无显著性差异。 2) OC组与C组相比,线粒体数量减少,多个线粒体粘连在一起,线粒体长度变长,并且有些线粒体膜基质缺失明显,呈现空泡状;R组与C组相比,线粒体体积增加,线粒体多数呈现球状;OR组与OC组相比,线粒体数量增多,线粒体粘连消失,线粒体长度变短。 3)与C组相比,R组股四头肌DRP1蛋白表达显著性升高,并且具有非常显著性差异(P<0.01),OC组股四头肌DRP1蛋白表达显著性降低,也具有非常显著性差异(P<0.01);与OC组相比,OR组股四头肌DRP1蛋白表达显著性升高,具有非常显著性差异(P<0.01)。 4)与C组比较,OC组大鼠股四头肌线粒体呼吸链复合物Ⅳ活性降低,且具有显著性差异(P<0.05);与OC组相比,OR组大鼠复合物Ⅳ活性升高,具有非常显著性差异(P<0.01)。 结论:1)抗阻运动可使大鼠体重有较快程度的增长,为机体健康水平的提高产生积极影响; 2)随着年龄的增长,线粒体的形态会发生不适应性的变化,抗阻训练可以减少互相连接变长的线粒体,出现更多断裂的线粒体,改善线粒体结构; 3)抗组训练可以增加成年SD大鼠股四头肌DRP1蛋白的表达;在增龄过程中,SD大鼠股四头肌DRP1蛋白表达会减小;抗阻训练可以提高老龄SD大鼠股四头肌DRP1蛋白表达; 4)在增龄过程中,骨骼肌线粒体融合蛋白Mfn2和分裂蛋白DRP1表达会明显减少,经过8周抗阻训练,线粒体融合蛋白Mfn2、分裂蛋白DRP1表达均增多。抗阻训练使线粒体融合分裂更加活跃,提高了融合分裂的动态平衡,建立了适度水平的动力学平衡; 5)在增龄过程中,大鼠的股四头肌线粒体呼吸链复合物Ⅳ会随着年龄的增长活性降低,而抗阻训练可以提高复合物Ⅳ的活性。抗阻训练能有效的改善线粒体的在增龄过程中线粒体功能退行性的变化,改善线粒体呼吸,提高线粒体能量代谢能力。