大鼠运动性骨骼肌损伤后血清肌酸激酶、乳酸脱氢酶以及波形蛋白的变化

2016-10-26高志强陈广卿王国庆王景忠张玉柱楼险峰王忠文

中国老年学杂志 2016年15期

关键词：肌酸激酶骨骼肌变化

高志强　陈广卿　王国庆　王景忠　丁　伟　李　君　宫　坚　张玉柱　楼险峰　王忠文　朱　荣

(浙江工业职业技术学院，浙江　绍兴　312000)

大鼠运动性骨骼肌损伤后血清肌酸激酶、乳酸脱氢酶以及波形蛋白的变化

高志强陈广卿王国庆王景忠丁伟1李君1宫坚2张玉柱2楼险峰2王忠文3朱荣4

(浙江工业职业技术学院，浙江绍兴312000)

目的探讨大鼠离心运动致骨骼肌损伤后血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)以及波形蛋白(Vimentin)的变化。方法SPF级健康雄性SD大鼠40只，随机分为对照组和实验组各20只。实验组根据运动后时间不同分为运动后即刻(实验组A)、运动后12 h(实验组B)、运动后24 h(实验组C)、运动后48 h(实验组D)，每组5只。观察大鼠离心运动情况，各组大鼠血清CK和LDH水平变化，各组大鼠骨骼肌Vimentin蛋白表达情况。结果与对照组相比，实验组A、实验组B、实验组C大鼠血清CK、LDH水平明显上升，且呈依次增加趋势(P<0.05)，而实验组D无明显变化(P>0.05)；与实验组A、实验组B、实验组C比较，实验组D大鼠血清CK、LDH水平明显下降(P<0.05)；与对照组比较，实验组A、实验组B、实验组C大鼠骨骼肌Vimentin表达阳性强度吸光度值明显增加(P<0.05)，且呈依次下降趋势，而实验组D无明显变化(P>0.05)；与实验组A、实验组B、实验组C比较，实验组D大鼠骨骼肌Vimentin表达阳性强度吸光度值明显降低(P<0.05)。结论大鼠离心运动能够引起延迟性骨骼肌损伤，CK、LDH、Vimentin可更好反映骨骼肌损伤的程度。

离心运动；骨骼肌损伤；肌酸激酶；乳酸脱氢酶；波形蛋白

运动性骨骼肌损伤以延迟性肌肉酸痛为最常见特征〔1〕，目前，其发病机制尚不十分明确，且对其原因研究较多，包括骨骼肌钙超载学说、机械损伤学说、细胞骨架学说以及肌细胞能量代谢说等〔2～4〕。本研究旨在分析大鼠离心运动后骨骼肌损伤后血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)以及波形蛋白(Vimentin)的变化。

1　材料与方法

1.1实验动物SPF级健康雄性SD大鼠40只，8周龄，体重(200±20)g，自由饮食、饮水，维持室温23℃～25℃，相对湿度70%，适应性饲养1 w。大鼠购于上海斯莱克实验动物有限责任公司，许可证号SYXK(泸)2010-0095。

1.2主要试剂和仪器主要试剂：血清CK、LDH试剂盒购于上海铭博生物科技有限公司；Vimentin购于上海酶联生物科技有限公司。主要仪器：日本日立7600型全自动生化分析仪。

1.3实验分组40只SD大鼠随机分为对照组和实验组各20只。其中实验组根据运动后时间不同分为运动后即刻(实验组A)、运动后12 h(实验组B)、运动后24 h(实验组C)、运动后48 h(实验组D)，每组5只。

1.4观察指标(1)观察大鼠离心运动情况；(2)观察各组大鼠血清CK和LDH水平变化，麻醉大鼠，于大鼠腹主动脉取血，离心，分离血清，保存于-20℃下保存待测；(3)观察各组大鼠骨骼肌Vimentin蛋白表达，采用免疫组化法测定，每张切片镜下(×400)随机抽取5个视野，采用阳性表达面积和观密度值表示阳性物质。

1.5统计学方法应用SPSS22.0软件进行单因素方差分析。

2　结　果

2.1各组大鼠离心运动情况及大鼠骨骼肌组织形态学变化对照组和实验组A大鼠均表现为两眼有神、神态安静；实验组B大鼠反应略微有些迟钝；实验组C大鼠反应较为迟钝、存在明显逃避反应；实验组D大鼠反应明显迟钝且逃避反应极差。

对照组大鼠骨骼肌在光镜下条理清晰，且肌纤维排列整齐；实验组A大鼠骨骼肌在光镜下肌纤维出现扭曲、皱缩、变性；实验组B大鼠骨骼肌在光镜下肌纤维明显扭曲、皱缩、变性；实验组C大鼠骨骼肌在光镜下肌纤维扭曲、皱缩、变性较实验组B更为严重；实验组D大鼠骨骼肌在光镜下部分肌纤维横纹消失，肌纤维粗细不均。见图1。

2.2各组大鼠血清CK、LDH水平比较与对照组相比，实验组A、实验组B、实验组C大鼠血清CK、LDH水平明显上升(P<0.05)，而实验组D无明显变化(P>0.05)；与实验组A比较，实验组B、实验组C大鼠血清CK、LDH水平明显上升(P<0.05)，而实验组D明显降低(P<0.05)；与实验组B比较，实验组C明显上升(P<0.05)，而实验组D明显降低(P<0.05)；与实验组C比较，实验组D明显下降(P<0.05)。见表1。

图1　大鼠骨骼肌组织形态学变化(×200)

组别nCKLDH对照组20125.49±30.825389.82±179.32实验组A5239.84±43.211)7149.37±234.191)实验组B5316.50±56.791)2)8425.56±289.031)2)实验组C5548.93±83.211)2)3)9614.28±315.291)2)3)实验组D5119.89±34.252)3)4)5413.49±214.352)3)4)

与对照组比较：1)P<0.05；与实验组A比较：2)P<0.05；与实验组B比较：3)P<0.05；与实验组C比较：4)P<0.05

2.3各组大鼠骨骼肌Vimentin表达情况与对照组〔(0.16±0.04)×10-2〕比较，实验组A〔(0.43±0.12)×10-2〕、实验组B〔(0.31±0.09)×10-2〕、实验组C〔(0.24±0.06)×10-2〕大鼠骨骼肌Vimentin表达阳性强度吸光度值明显增加(P<0.05)，而实验组D〔(0.17±0.05)×10-2〕无明显变化(P>0.05)；与实验组A比较，实验组B、实验组C、实验组D明显降低(P<0.05)；与实验组B比较，实验组C、实验组D明显降低(P<0.05)；与实验组C比较，实验组D明显下降(P<0.05)。

3　讨　论

在运动实践中，因肌肉活检的限制，通常以骨骼肌损伤间接指标反映肌细胞损伤程度，如CK、LDH及与炎症反应相关的蛋白等〔5〕。其中CK是血浆非功能性酶的一种，正常时血清中CK主要来自骨骼肌。运动后，因运动造成人体内环境的急剧变化，特别是运动致使的骨骼肌细胞膜结构和功能的变化，血清中CK会增加〔6〕。故而将CK作为骨骼肌损伤的一个间接指标。本研究表明，运动后CK酶活性明显增加。LDH普遍存在于全身各组织细胞，特别为肌肉细胞。LDH是机体糖无氧代谢途径的一种重要酶，对机体缺氧状态下运动时能量的供应、生成及乳腺代谢具有重要意义〔7〕。当组织续保更新或者被破坏时，LDH从细胞内溢出组织间液再进入血液，从而导致血清酶活性增加〔8〕。有研究显示，大强度运动后血浆LDH活性会明显增加〔9〕。本研究表明，运动后LDH酶活性明显增加。导致血清CK和LDH活性增加的原因，笔者认为可能主要是由于血清酶来源的各组织的酶活性增加；剧烈运动导致心肌、骨骼肌等组织的细胞膜头痛性上升，从而致使漏出的酶含量上升，进一步使血清酶活性增加。

细胞骨架是细胞质内蛋白质丝组织的网状结构，分为中等纤维、微管纤维、微丝纤维〔10〕。细胞骨架作用不仅在不维持细胞形态稳态，同时还参与了调节细胞的重要生命活动。Vimentin属中等纤维的主要成分之一，并且该蛋白在细胞骨架的稳定性和细胞的完整性中发挥重要作用〔11〕。有报道显示，Vimentin在肌肉再生的早期肌卫星细胞的激活中具有重要作用〔12〕。总之，大鼠离心运动能够引起延迟性骨骼肌损伤，CK、LDH、Vimentin可更好反映骨骼肌损伤的程度。

1华冰,董柔,苏全生.大强度离心运动大鼠不同时相骨骼肌结构及血白细胞介素6、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶的变化〔J〕.中国组织工程研究与临床康复,2009;13(28):5534-8.

2付德荣,刘承宜,廖八根,等.烟酸补充对单次非力竭离心运动大鼠骨骼肌SIRT1、p65及20S蛋白水解酶的影响〔J〕.体育科学,2011;31(8):32-45.

3马玉德,杨雅丽,卢翠莲,等.红芪总黄酮对离心运动大鼠骨骼肌的抗氧化作用〔J〕.中医药学报,2015;43(3):56-8.

4白巍,张海平.离心运动对大鼠骨骼肌线粒体ATP酶活性及desmin表达影响的研究〔J〕.沈阳体育学院学报,2013;32(2):86-8.

5黄巧婷,李俊平.一次力竭离心运动后大鼠骨骼肌αB-晶体蛋白的变化及针刺对其影响〔J〕.山东体育学院学报,2014;30(4):63-7.

6张海平,高岩.离心运动致大鼠骨骼肌微损伤形态学及血清CK活性变化的研究〔J〕.沈阳体育学院学报,2009;28(3):62-6.

7周越,李扬,王瑞元,等.运动性骨骼肌损伤评价指标——血清CK、LDH、Mb的比较〔J〕.中国运动医学杂志,2008;27(2):206-8.

8魏海成,孙小雪,邴国强,等.不同负荷离心运动对大鼠骨骼肌组织结构和血清中酶活性的影响及其意义〔J〕.吉林大学学报:医学版,2012;38(4):172-5.

9陶霞,张宇.不同持续时间离心运动对大鼠骨骼肌LDH和SDH的影响〔J〕.科技视界,2013;(35):113-4.

10李世成,焦海舟,王启荣,等.补充大豆蛋白对大鼠离心运动后骨骼肌细胞骨架Desmin和Vimentin的影响〔J〕.西安体育学院学报,2006;23(5):68-71.

11张海平,吴翊馨,宋吉锐.一次力竭性离心运动对大鼠骨骼肌波形蛋白表达的影响〔J〕.沈阳体育学院学报,2014;33(3):88-91.

12吴翊馨,张海平,高岩,等.维生素E对离心运动后大鼠骨骼肌波形蛋白表达的影响〔J〕.中国老年学杂志,2014；34(9):24-5.