跑臺運動對大鼠跟腱的影響及其機制研究.pdf

1、研究目的：肌腱是運動系統(tǒng)中的重要組成部分，是肌肉收縮的第二機制，但相對于肌肉和骨代謝等研究領(lǐng)域，肌腱的研究相對薄弱，目前尚無運動對肌腱影響及其變化機制的系統(tǒng)研究。本研究對大鼠進行一次性跑臺運動和12周長期跑臺運動訓練，從組織形態(tài)學、生物力學、生物化學、分子生物學等不同層次和角度，比較跟腱在不同運動過程中的反應(yīng)和適應(yīng)性變化，探討跑臺運動對大鼠跟腱的影響及其變化機制。 研究方法：本實驗采用了兩種運動干預(yù)方式：①一次性跑臺運動組：健康

2、雄性SD大鼠95只，隨機分為大鼠對照組（n＝16），一次性跑臺運動后即刻組、12小時組、24小時組和72小時組。②長期跑臺運動組：健康雄性SD大鼠40只，隨機分為對照組（n＝16）和長期跑臺運動組（n＝24），長期跑臺運動大鼠進行12周的跑臺耐力訓練。測試方法與指標：①光鏡和透射電鏡觀察大鼠跟腱內(nèi)膠原（原）纖維結(jié)構(gòu)、腱細胞功能狀態(tài)。②Instron3365測定跟腱的生物力學性能。⑧ELISA法測定跟腱內(nèi)PINP、PⅢNP、IGF—Ⅰ的含

3、量及血清內(nèi)IGF—Ⅰ的含量。④實時定量PCR方法測定跟腱前膠原Ⅰα1、前膠原Ⅲα1、IGF—Ⅰ、MMP—1、TIMP—1的mRNA表達。 研究結(jié)果： （1）一次性跑臺運動對跟腱的影響。①一次性跑臺運動后大鼠跟腱的剛度、最大載荷、應(yīng)變、能量吸收及滯后百分比沒有發(fā)生明顯變化，但有膠原纖維間隔增多和排列錯亂及膠原原纖維之間縱向間隔增大的現(xiàn)象出現(xiàn)，可見腱細胞代謝活躍。②跟腱PINP含量在一次性跑臺運動后即刻和12小時時降低明顯（

4、p<0．05），72小時增加顯著（p<0．01）；前膠原Ⅰα1mRNA水平在24小時顯著降低（p<0．05），其它各時相組無明顯變化。③運動后即刻PⅢNP含量降低（p<0．01），12小時和24小時時無明顯變化，而在72小時顯著增加（p<0．01）；前膠原Ⅲα1mRNA水平在運動后即刻無顯著變化，而在12小時升高（P<0．05），24小時達到峰值（P<0．01），72小時仍呈升高狀態(tài)（P<0．05）。④運動后血清和跟腱內(nèi)IGF—Ⅰ的含量

5、無明顯變化，在轉(zhuǎn)錄水平的表達變化也不明顯。⑤運動后即刻MMP—1mRNA變化不顯著，12小時其表達升高（P<0．05），而在24小時降低（P<0．05），72小時已回復(fù)。⑥運動后即刻和12小時TIMP—1mRNA表達無較大變化，24小時TIMP—1mRNA水平顯著升高（P<0．01），72小時已回復(fù)（P>0．05）。 （2）長期跑臺運動對跟腱的影響。①長期跑臺運動后大鼠跟腱的剛度升高（p<0．01），最大載荷增大（p<0．01）

6、，最大載荷下的能量吸收增加（p<0．05），最大載荷下的應(yīng)變和滯后百分比變化不大。②長期跑臺運動后可見膠原（原）纖維排列相對整齊，腱細胞功能活躍。③跟腱重量和膠原總量沒有顯著變化。④跟腱內(nèi)PIN含量增加（p<0．01）；前膠原Ⅰα1mRNA水平升高（p<0．01）。⑤PⅢNP含量和前膠原Ⅲα1mRNA的表達無明顯變化。⑥血清和跟腱內(nèi)IGF—Ⅰ的含量升高（p<0．01），IGF—ⅠmRNA水平增加（P<0．01）。⑦MMP—1和TIMP—

7、1的mRNA水平均升高（P<0．05），但前者增加的幅度大于后者。 研究結(jié)論： （1）跟腱的微觀結(jié)構(gòu)在一次性跑臺運動后會發(fā)生一過性改變，而長期跑臺運動后可使微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生適應(yīng)性變化。 （2）長期跑臺運動可使大鼠跟腱力學性能產(chǎn)生適應(yīng)性變化，從而減少跟腱損傷發(fā)生的幾率。 （3）跑臺運動提高了跟腱膠原的合成過程。一次性跑臺運動后主要通過提高原纖維的裝配過程和可以快速形成纖維的膠原Ⅲ的合成來應(yīng)答負荷，而長期跑臺運動