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摘要:采用负重爬梯模型进行抗阻训练,观察年龄和抗组训练对SAMP一8小鼠体重、SI及骨骼肌氧化应激的影响。40只雄性SAMP-8小鼠随机分成青年安静组(YC)、青年抗阻组(YR),老年安静组(OC)和老年抗阻组(OR)。抗阻训练组进行8周爬梯运动,每周3次。通过比色法检测T-AOC、SOD活性和MDA含量,ELISA试剂盒测定8—0H—dG的含量。结果:各组的体重均没有明显的差异,而YC组的SI明显高于OC组(P<0,05),其它各组之间没有明显的差异;YC组总SOD活性和T-AOC高于OC组(P<0.05),YR组的总SOD活性和T-AOC明显低于YC组(P<0.051,而OR组的总SOD活性高于OC组(P<0.05),T-AOC却与之相反(P<0.05);OC组的8-OH-dG的质量浓度明显高于YC组(P<0.05),Yc组与YR组的8-OH—dG的浓度无显著差异,而OR组的8-OH-dG的质量浓度明显低于OC组(P<0.05),YC组MDA的质量摩尔浓度低于OC组(P<0.05),YR组和0R组MDA的质量摩尔浓度低于YC组和OC组(P<0.05)。结果说明:1)在衰老过程中,SAMP-8小鼠的体重未发生明显的变化,SI却有明显的变化,表现出了骨骼肌衰减的特征,而抗阻运动对于体重、骨骼肌质量的改变均没有影响。2)衰老时,骨骼肌的抗氧化水平明显地降低,而氧化损伤却显著增高,通过抗阻训练可以明显逆转这一状况。
关键词:运动生物化学;骨骼肌衰减征;抗阻训练;DAN损伤;8羟基脱氧鸟苷
中图分类号:G804.4 文献标识码:A 文章编号:1006-7116(2010)08-0107-05
骨骼肌衰减(sarcopenia)已经成为影响老年人生活质量的重要因素,它的发生给家庭、社会带来巨大的经济和社会的负担。Sarcopenia的发生机制尚不明确,只是从不同的研究方向来探讨其发生的可能机制,其发生可能机制包括:运动神经元的丢失、骨骼肌功能蛋白合成降解之间的不平衡、氧化应激、激素水平的变化以及细胞凋亡(apoptosis)等。随年龄的增长,活性氧(ROS)造成骨骼肌纤维氧化损伤的累积效应与Sarcopenia的发生有密切的关系。抗阻训练作为一种行之有效的手段能够明显延缓sarcopenia的发生,同时也能够缓解骨骼肌的氧化损伤。本研究通过动物实验,意在了解抗阻训练对衰老骨 骼肌的总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物岐化酶(sOD)、丙二醛(MDA)和8羟基脱氧鸟苷(8-OH-dG)的影响,为抗阻训练缓解衰老过程中的氧化应激提供理论的基础。
1 研究材料和方法
1.1 实验动物及分组
雄性SAMP-8(senescence accelerated mice prone-8)小鼠40只,购自天津中医药大学第一附属医院实验动物中心(实验动物饲养许可证编号:W-J津实动质M准字第006号)。在IVC独立送风饲养系统中分笼饲养,每日自由饮水,喂食标准饲料,12 h光照,饲养环境温度(22±2)℃,湿度40%~60%。所有SAMP-8小鼠经过1周适应性饲养并进行3 d适应性训练,随后进行随机分组,即青年安静组(YC)、青年爬梯组(YR)、老年安静组(OC)和老年爬梯组(OR),每组10只。
1.2 运动方案
动物在暗周期(18:00-20:00)进行训练,以小鼠尾部负重爬梯方式进行抗阻训练,每周训练3次,隔天训练,每天3组。训练方案见表1。
1.3 取材
最后1次训练结束后24h后,断头处死,迅速取SAMP-8小鼠双侧股四头肌,放入液氮中速冻,之后转移至-80%超低温冰箱保存,待检测。
1.4 主要仪器和试剂
T-AOC、SOD、MDA、8-OH-dG及考马斯亮蓝检测试剂盒购自南京建成生物工程公司。酶标仪:Tecan Infinite M200型;洗板机:Tecan Columbus型;离心机:Eppendoff 5804/R型。
1.5 T-AOC、SOD活性,MDA以及8-OH-dG含量的检测
按常规方法制备组织匀浆,蛋白定量采用考马斯亮蓝法。T-AOC、SOD、MDA检测按南京建成生物工程公司提供的试剂盒说明书进行,用酶标仪检测吸光度,按给定公式计算各样品中T-AOC、SOD活性、MDA质量摩尔浓度。8-OH-dG的质量浓度是通过Elisa的方法检测,通过给定的标准品制定标准曲线来计算样品中的8-OH-dG的质量浓度。
1.6 统计学分析
采用SPSS15.0软件对结果进行统计学处理,各组结果均用以x±s表示,组间比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异显著性标准。
2 结果与分析
2.1 体重及SI的变化
各组之间的体重均没有显著性的差异,OC组的SI是明显小于YC组(P<0.05),YR组相对于YC、OR组相对于OC组虽然都有一定的上升,但差异却没有显著性(P>0.05),(见图1)。
2.2 超氧化物岐化酶(SOD)的活性和总抗氧化能力(T-AOC)
YC组SOD活性和T-AOC高于OC组的(P<0.05),YR组的SOD活性和T-AOC明显的低于YC组(P<0.05),而OR组的SOD活性高于OC组(P<0.05),OR组T-AOC却低于OC组(P<0.05)(见图2)。
2.3 丙二醛(MDA)和8羟基脱氧鸟苷(8-0H-dG)
OC组的8-OH-dG的质量浓度明显的高于YC组(P<0.05),YC组与YR组的8-OH-dG的质量浓度差异无显著,而OR组的8-OH-dG的质量浓度明显的低于OC组(P<0.05),YC组MDA的质量摩尔浓度低于OC组(P<0.05),YR组和OR组MDA的质量摩尔浓度低于YC组和OC组(P<0.05,)(见图3)。
3 讨论
3.1 衰老和抗阻训练对SAMP8小鼠体重及骨骼肌湿重的影响
在衰老的过程中,虽然人体体重不会发生明显的变化(除一些代谢消耗性的疾病),但是人体的身体成分会发生相应的变化,脂肪的比重会加大,而去脂体重,即瘦体重的比例会明显的减少,瘦体重的减少又以骨骼肌质量的减少为主要特征。机体成分的变化必然会带来功能的改变,会引起老年人运动能力下降、肌力减退、平衡能力下降、增加跌倒的危险性,容易发生骨折,社会参与能力及生活质量下降。本研究采用SAMP-8这种快速老化小鼠模型,SAMP-8小鼠的寿命为10个月到17个月不等,8月龄就表现出明显的衰老现象,体重在10月龄左右开始下降,到15周龄时已经呈显著下降的趋势,比目鱼肌、胫骨前肌在15月龄时同6月龄比较也呈现出明显的下降趋势。
关键词:运动生物化学;骨骼肌衰减征;抗阻训练;DAN损伤;8羟基脱氧鸟苷
中图分类号:G804.4 文献标识码:A 文章编号:1006-7116(2010)08-0107-05
骨骼肌衰减(sarcopenia)已经成为影响老年人生活质量的重要因素,它的发生给家庭、社会带来巨大的经济和社会的负担。Sarcopenia的发生机制尚不明确,只是从不同的研究方向来探讨其发生的可能机制,其发生可能机制包括:运动神经元的丢失、骨骼肌功能蛋白合成降解之间的不平衡、氧化应激、激素水平的变化以及细胞凋亡(apoptosis)等。随年龄的增长,活性氧(ROS)造成骨骼肌纤维氧化损伤的累积效应与Sarcopenia的发生有密切的关系。抗阻训练作为一种行之有效的手段能够明显延缓sarcopenia的发生,同时也能够缓解骨骼肌的氧化损伤。本研究通过动物实验,意在了解抗阻训练对衰老骨 骼肌的总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物岐化酶(sOD)、丙二醛(MDA)和8羟基脱氧鸟苷(8-OH-dG)的影响,为抗阻训练缓解衰老过程中的氧化应激提供理论的基础。
1 研究材料和方法
1.1 实验动物及分组
雄性SAMP-8(senescence accelerated mice prone-8)小鼠40只,购自天津中医药大学第一附属医院实验动物中心(实验动物饲养许可证编号:W-J津实动质M准字第006号)。在IVC独立送风饲养系统中分笼饲养,每日自由饮水,喂食标准饲料,12 h光照,饲养环境温度(22±2)℃,湿度40%~60%。所有SAMP-8小鼠经过1周适应性饲养并进行3 d适应性训练,随后进行随机分组,即青年安静组(YC)、青年爬梯组(YR)、老年安静组(OC)和老年爬梯组(OR),每组10只。
1.2 运动方案
动物在暗周期(18:00-20:00)进行训练,以小鼠尾部负重爬梯方式进行抗阻训练,每周训练3次,隔天训练,每天3组。训练方案见表1。
1.3 取材
最后1次训练结束后24h后,断头处死,迅速取SAMP-8小鼠双侧股四头肌,放入液氮中速冻,之后转移至-80%超低温冰箱保存,待检测。
1.4 主要仪器和试剂
T-AOC、SOD、MDA、8-OH-dG及考马斯亮蓝检测试剂盒购自南京建成生物工程公司。酶标仪:Tecan Infinite M200型;洗板机:Tecan Columbus型;离心机:Eppendoff 5804/R型。
1.5 T-AOC、SOD活性,MDA以及8-OH-dG含量的检测
按常规方法制备组织匀浆,蛋白定量采用考马斯亮蓝法。T-AOC、SOD、MDA检测按南京建成生物工程公司提供的试剂盒说明书进行,用酶标仪检测吸光度,按给定公式计算各样品中T-AOC、SOD活性、MDA质量摩尔浓度。8-OH-dG的质量浓度是通过Elisa的方法检测,通过给定的标准品制定标准曲线来计算样品中的8-OH-dG的质量浓度。
1.6 统计学分析
采用SPSS15.0软件对结果进行统计学处理,各组结果均用以x±s表示,组间比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异显著性标准。
2 结果与分析
2.1 体重及SI的变化
各组之间的体重均没有显著性的差异,OC组的SI是明显小于YC组(P<0.05),YR组相对于YC、OR组相对于OC组虽然都有一定的上升,但差异却没有显著性(P>0.05),(见图1)。
2.2 超氧化物岐化酶(SOD)的活性和总抗氧化能力(T-AOC)
YC组SOD活性和T-AOC高于OC组的(P<0.05),YR组的SOD活性和T-AOC明显的低于YC组(P<0.05),而OR组的SOD活性高于OC组(P<0.05),OR组T-AOC却低于OC组(P<0.05)(见图2)。
2.3 丙二醛(MDA)和8羟基脱氧鸟苷(8-0H-dG)
OC组的8-OH-dG的质量浓度明显的高于YC组(P<0.05),YC组与YR组的8-OH-dG的质量浓度差异无显著,而OR组的8-OH-dG的质量浓度明显的低于OC组(P<0.05),YC组MDA的质量摩尔浓度低于OC组(P<0.05),YR组和OR组MDA的质量摩尔浓度低于YC组和OC组(P<0.05,)(见图3)。
3 讨论
3.1 衰老和抗阻训练对SAMP8小鼠体重及骨骼肌湿重的影响
在衰老的过程中,虽然人体体重不会发生明显的变化(除一些代谢消耗性的疾病),但是人体的身体成分会发生相应的变化,脂肪的比重会加大,而去脂体重,即瘦体重的比例会明显的减少,瘦体重的减少又以骨骼肌质量的减少为主要特征。机体成分的变化必然会带来功能的改变,会引起老年人运动能力下降、肌力减退、平衡能力下降、增加跌倒的危险性,容易发生骨折,社会参与能力及生活质量下降。本研究采用SAMP-8这种快速老化小鼠模型,SAMP-8小鼠的寿命为10个月到17个月不等,8月龄就表现出明显的衰老现象,体重在10月龄左右开始下降,到15周龄时已经呈显著下降的趋势,比目鱼肌、胫骨前肌在15月龄时同6月龄比较也呈现出明显的下降趋势。