運(yùn)動(dòng)對(duì)增齡大鼠骨骼肌細(xì)胞凋亡的影響研究

張冰俠

【摘 要】隨著體育競(jìng)技的快速發(fā)展，人體的運(yùn)動(dòng)能力受到骨骼肌的收縮功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能及環(huán)境的影響，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到骨骼肌功能的重要性，以及其對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的好壞有著決定性作用。骨骼肌萎縮是衰老的重要特征之一，而大量的研究表明骨胳肌萎縮與骨骼肌細(xì)胞凋亡有關(guān)。細(xì)胞凋亡的產(chǎn)生機(jī)制與人的生長(zhǎng)、發(fā)育以及衰老，甚至與多種現(xiàn)代病的發(fā)病機(jī)理都有一定聯(lián)系。因此，在運(yùn)動(dòng)生理學(xué)領(lǐng)域開展有關(guān)細(xì)胞凋亡的研究，將為競(jìng)技體育和全民健身開拓新的領(lǐng)域和途徑。

【關(guān)鍵詞】運(yùn)動(dòng);骨骼肌;細(xì)胞凋亡

隨著老齡人口的增加，人體骨骼肌質(zhì)量下降及肌力逐漸減退。Rosenberg首先引用希臘語(yǔ)詞匯“sarcopenia”來描述與年齡相關(guān)的骨骼肌質(zhì)量下降，“sareopenia，”原義就是指缺少肌肉[1]，國(guó)內(nèi)有學(xué)者將“sareopenia”稱為“肌肉減少癥”，臨床上也稱之為“骨骼肌減少癥”或“老年骨骼肌減少癥” [2]，主要表現(xiàn)為骨骼肌萎縮和衰退，其臨床后果是使許多老年人更加脆弱，失去活動(dòng)能力，甚至獨(dú)立生活的能力。也有人提出了“骨骼肌衰老”一詞。為了區(qū)別疾病引起的骨骼肌質(zhì)量下降和力量減少，將與衰老相關(guān)的骨骼肌質(zhì)量下降和力量減退稱為“衰老性肌萎縮”。由此可見，骨骼肌萎縮是衰老的重要特征之一，而大量的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，骨胳肌萎縮與骨骼肌細(xì)胞凋亡有關(guān)。

細(xì)胞凋亡是指發(fā)生于發(fā)育、成熟、衰老過程中，為了維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定而對(duì)不同有害刺激或在疾病中所產(chǎn)生的一種特殊的、受核 DNA基因控制大細(xì)胞自殺行為，細(xì)胞脫落或裂解為凋亡小體，吞噬細(xì)胞或別的細(xì)胞將其吞噬[3]。自1972年病理學(xué)家Kerr[4]等提出細(xì)胞凋亡的概念以及Wyme[5]等在1980年揭示了細(xì)胞凋亡獨(dú)特的生物學(xué)特征，人們對(duì)這一生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行了大量的研究，從細(xì)胞凋亡的形態(tài)特征、發(fā)生機(jī)制，到細(xì)胞凋亡在發(fā)育、免疫、衰老、損傷修復(fù)等生理過程中的作用，以及細(xì)胞凋亡與各種臨床疾病的關(guān)系，細(xì)胞凋亡成為了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)中的研究點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外主要是從凋亡調(diào)控因子著手研究骨骼肌細(xì)胞凋亡的基因調(diào)控。bcl- 2、TNF- α 及 Caspase 都屬于凋亡調(diào)控因子。已有研究表明，自由基量及活性可以影響骨骼肌凋亡，而氧化應(yīng)激與線粒體功能失常是細(xì)胞凋亡的重要起因[6]。

近年來動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究顯示運(yùn)動(dòng)后，無論是在正常肌肉還是病理狀態(tài)下的肌肉中，骨骼肌細(xì)胞都出現(xiàn)了凋亡[7]。表現(xiàn)為核固縮、質(zhì)膜發(fā)泡、細(xì)胞器緊縮，調(diào)亡小體形成，同時(shí)出現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加、MDA數(shù)量上升、SOD活性下降等變化。Arslan[8]等在運(yùn)動(dòng)后即刻和48小時(shí)對(duì)小鼠肌肉進(jìn)行活檢，其肌細(xì)胞調(diào)亡率都顯著高于非運(yùn)動(dòng)組。周未艾[9]等人用跑臺(tái)訓(xùn)練觀察到大鼠骨骼肌在訓(xùn)練后即刻出現(xiàn)細(xì)胞調(diào)亡，并且隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，大鼠骨骼肌細(xì)胞調(diào)亡的數(shù)目也增多。金其貫[10]等人對(duì)大鼠進(jìn)行了 8周的慢性力竭性訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)大鼠骨骼肌組織中有散在的骨骼肌調(diào)亡細(xì)胞。

在一定強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)應(yīng)激下，機(jī)體細(xì)胞凋亡過程被激活。隨著運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或運(yùn)動(dòng)量的不同而有所變化，骨骼肌細(xì)胞凋亡與運(yùn)動(dòng)能力的下降有著密切的聯(lián)系。對(duì)骨骼肌細(xì)胞凋亡進(jìn)行細(xì)胞、基因水平的研究，將使人們從一個(gè)全新的角度去認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌細(xì)胞凋亡的影響，因此研究骨骼肌的衰老問題以及運(yùn)動(dòng)對(duì)其的影響至關(guān)重要，而對(duì)于骨骼肌細(xì)胞凋亡的研究，尤其是生理狀態(tài)下增齡性骨骼肌細(xì)胞凋亡的研究并不多。而運(yùn)動(dòng)與增齡性骨骼肌細(xì)胞凋亡之間的關(guān)系都有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rosenberg IH.SareoPenia：origins and clinical relevanee[J].J Nutr，1997，127（5）：990s-991s.

[2]張宏，嚴(yán)雋陶.老年骨骼肌減少癥研究進(jìn)展及展望[J].中國(guó)康復(fù)，2003，18（2）：115-117.

[3]周婕，湯長(zhǎng)發(fā)，李善妮.不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠骨骼肌細(xì)胞凋亡的影響[J].體育科學(xué)，2005，25 （5） ：55-58.

[4]Kerry JFR， Wyllie AH. Apoptosis： a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics[J].Br J Cancer. 1972.26：239-257.

[5]Wyllie AH， Kerr JFR， Currie AR. Cell death： the significance of apoptosis[J]. Int Rev Cytol. 1980，68： 251-306.

[6]Yu XH，Perdue TD，Heimer Metal. Mitochondrial involvement in treachery element programmed cell death [J].Cell Death Differ，2002，9（2）：189- 198.

[7]湯長(zhǎng)發(fā)，周婕.運(yùn)動(dòng)與細(xì)胞凋亡[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，27（1） ：68-70.

[8]Tews DS，Goebel HH， Schneider I，et al. DNA fragmentation and expression of apoptosis-related proteins in experimentally denervated and reinner vated ratfacial muscle[J].Neuropathol Appl Neurobi-of， 1997，23：141-149.

[9]周未艾，李肅反，呂丹云.不同跑步速度訓(xùn)練大鼠肌肉細(xì)胞凋亡的初步試驗(yàn)研究[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2002，21（4）：367-370.

[10]金其貫，馮美云.運(yùn)動(dòng)與細(xì)胞凋亡的研究進(jìn)展[J].西安體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，21（7），3：30-34.