8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練誘導(dǎo)大鼠比目魚肌和趾長伸肌PGC1α/FNDC5/MSTN差異表達(dá)

李鵬飛房國梁楊星雅李良于濤田野

1國家體育總局體育科學(xué)研究所（北京100061）2國家體育總局反興奮劑中心（北京100029）

8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練誘導(dǎo)大鼠比目魚肌和趾長伸肌PGC1α/FNDC5/MSTN差異表達(dá)

李鵬飛1房國梁1楊星雅1李良1于濤1田野2

1國家體育總局體育科學(xué)研究所（北京100061）2國家體育總局反興奮劑中心（北京100029）

目的：觀察8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練對SD大鼠比目魚肌和趾長伸肌PGC1α/FNDC5/MSTN表達(dá)及血清Irisin濃度的影響。方法：20只SD大鼠隨機(jī)平均分為對照組（Con組，n=10）和爬梯訓(xùn)練組（Lad組，n=10），Lad組采用改進(jìn)的爬梯負(fù)重抗阻力量訓(xùn)練模型，3天訓(xùn)練1輪，共進(jìn)行8周。訓(xùn)練結(jié)束后48小時(shí)取比目魚肌和趾長伸肌，用定量PCR和Western Blot法檢測肌肉組織中PGC1α/FNDC5/MSTN的基因和蛋白表達(dá)，用Elisa法檢測血清Irisin濃度。結(jié)果：與Con組相比，Lad組比目魚肌PGC1α表達(dá)顯著降低（P＜0.05）、FNDC5表達(dá)有降低趨勢，MSTN表達(dá)顯著增加（P＜0.05）；而趾長伸肌PGC1α表達(dá)顯著增加（P＜0.05）、FNDC5表達(dá)有增加趨勢，MSTN表達(dá)顯著降低（P＜0.05）；血清Irisin濃度無明顯差異（P＞0.05）。結(jié)論：8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練誘導(dǎo)SD大鼠比目魚肌和趾長伸肌PGC1α/FNDC5/MSTN差異表達(dá)但不影響血清Irisin濃度，提示長期抗阻力量訓(xùn)練后機(jī)體可能存在復(fù)雜的平衡拮抗機(jī)制。

爬梯負(fù)重訓(xùn)練；骨骼??；PGC1α；FNDC5；Irisin；MSTN

骨骼肌不僅是機(jī)體能量代謝平衡的“運(yùn)動(dòng)員”，還是“教練員”——分泌多種因子正向或負(fù)向調(diào)節(jié)其它組織器官的能量代謝，例如肌肉抑制素（Myostatin，MSTN）就是骨骼肌的一種負(fù)向調(diào)節(jié)機(jī)制，在局部發(fā)揮抑制肌肉組織生長和能量代謝的調(diào)節(jié)作用[1]。近些年闡明的一種骨骼肌正向調(diào)節(jié)機(jī)制——過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔助激活因子α（PGC1α）-III型纖連蛋白結(jié)構(gòu)域5（FNDC5）-鳶尾素（Irisin）也引起了研究人員的高度關(guān)注，有研究表明，耐力運(yùn)動(dòng)方式或跑臺訓(xùn)練模型誘導(dǎo)骨骼肌PGC1α-FNDC5高表達(dá)后分泌Irisin入血，而活性物質(zhì)Irisin具有促進(jìn)物質(zhì)和能量代謝的積極作用[2]。

力量訓(xùn)練同耐力運(yùn)動(dòng)一樣具有促進(jìn)機(jī)體能量代謝的積極效應(yīng)，但力量訓(xùn)練對于PGC1α-FNDC5-Irisin機(jī)制是否也同樣有效，目前還沒有相關(guān)研究報(bào)道。因此，本研究通過大鼠力量訓(xùn)練模型即8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練，觀察這種運(yùn)動(dòng)方式對骨骼?。ū饶眶~肌和趾長伸肌）PGC1α-FNDC5-Irisin機(jī)制的效應(yīng)和作用，并選擇MSTN因子作為對照機(jī)制，比較這種訓(xùn)練對比目魚肌和趾長伸肌PGC1α/FNDC5/MSTN表達(dá)及血清Irisin激素分泌水平的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象與分組

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)通過動(dòng)物福利及實(shí)驗(yàn)倫理審查。20只SPF級SD大鼠購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司［SCXK（京）2012-0001］，雄性，6周齡。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室分籠飼養(yǎng)，自由進(jìn)食和飲水，室溫18～24℃，濕度40%～60%，12 hr/12 hr光照。

適應(yīng)環(huán)境1周后，隨機(jī)平均分為安靜對照組（Con組）和爬梯負(fù)重訓(xùn)練組（Lad組），每組10只，稱量訓(xùn)練前體質(zhì)量。Lad組再適應(yīng)爬梯1周。訓(xùn)練取材后Con組的比目魚肌（SOL Muscle）和趾長伸?。‥DL Muscle）分別記作Con-S和Con-E，Lad組的比目魚肌和趾長伸肌分別記作Lad-S和Lad-E。

1.2 主要儀器和試劑

1.2.1 爬梯負(fù)重訓(xùn)練模型

對Lee[3]爬梯負(fù)重訓(xùn)練模型進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，見圖1（實(shí)用新型專利ZL 2016 2 0203540.4）：長1.1 m×寬 0.18 m，80°角傾斜穩(wěn)固放置，兩側(cè)有安全護(hù)板，防滑臺階間隔2 cm，頂部籠型平臺方便于運(yùn)動(dòng)間歇休息，負(fù)重砝碼固定于大鼠尾部。

1.2.2 儀器與試劑

美國Bio-Rad公司CFX96實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀；美國Cavoy公司Mini P-4電泳槽、濕轉(zhuǎn)電泳槽；美國Thermo公司Multiscan酶標(biāo)儀。

北京BioTeke公司2×SYBR Real-time PCR pre?mixture（PR7002）定量試劑盒；美國Abcam公司Anti-PGC1 alpha antibody（ab54481）、Anti-FNDC5 antibody（ab174833）、Anti-MSTN antibody（ab203076）；美國Phoenix公司Irisin Recombinant Enzyme-linked Immu?nosorbent Assay（EK-067-29）。

1.3 訓(xùn)練方案和取材

1.3.1 爬梯負(fù)重訓(xùn)練方案

安靜對照組不訓(xùn)練。爬梯負(fù)重訓(xùn)練方案參考Safa?rzade等[4]的研究，具體為：

（1）無負(fù)重適應(yīng)訓(xùn)練：要求在沒有刺激下自愿爬梯3次，間隔2 min。大鼠適應(yīng)爬梯后3天開始負(fù)重訓(xùn)練；

（2）正式負(fù)重訓(xùn)練：初始負(fù)重為大鼠體質(zhì)量的75%，然后每次遞增負(fù)重30 g，直到大鼠完成8次訓(xùn)練或已無法完成整個(gè)爬梯高度，大鼠能夠成功完成爬梯高度的最大負(fù)重是該輪最大負(fù)重。下一輪前4次爬梯，負(fù)重分別為上輪最大負(fù)重的50%、75%、90%和100%，后4次爬梯每次遞增負(fù)重30 g，直到大鼠完成8次訓(xùn)練或已無法完成整個(gè)爬梯高度，以確定新的最大負(fù)重。以此類推，每3天訓(xùn)練一輪，共8周18輪。

1.3.2 取材

整個(gè)訓(xùn)練結(jié)束后的48小時(shí)[5，6]取材，麻醉處死動(dòng)物，稱量訓(xùn)練后體質(zhì)量。腹主動(dòng)脈取血。分離右側(cè)比目魚肌和趾長伸肌，預(yù)冷PBS緩沖液沖洗表面血液，稱重。錫箔紙包裹、標(biāo)記后－80℃液氮保存用于檢測。

1.4 指標(biāo)檢測

1.4.1 RT T--P P C C R R法檢測P P G G C C11α、F F N N D D C C55和M M S S T T N N基因表達(dá)

離心柱型高純RNA快速提取法提取總RNA：研碎肌肉，每100 mg組織加1 ml裂解液劇烈震蕩混勻，加0.2 ml氯仿劇烈振蕩15 sec，12000 rpm、4℃離心10 min，轉(zhuǎn)移水相加入1倍70%乙醇顛倒混勻轉(zhuǎn)入吸附柱中，10000 rpm離心45 sec棄廢液，加500μL去蛋白液12000 rpm離心45 sec，加700μL漂洗液12000 rpm離心1 min×2次，將吸附柱放回空收集管，12000 rpm離心2 min去漂洗液，吸附柱放入離心管中加80μL無RNA酶水，12000 rpm離心1 min得到洗脫溶液。紫外分光光度法測定RNA濃度。

逆轉(zhuǎn)錄20μL反應(yīng)體系包括：模板RNA 2μg，Oligo dT 1μL，5×Reaction Buffer 4μL，RNase Inhib?itor 0.5μL，dNTP Mix 2μL，M-MLV RT 1μL，無RNA酶DEPC水定容至20μL。42℃60 min，70℃10 min。反應(yīng)后取出置冰上進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

SYBR Green染料法定量擴(kuò)增，20μL反應(yīng)體系包括：模板1μL，2×Premix 10μL，上、下游引物各0.4 μL，無菌水8.2μL。反應(yīng)條件95℃預(yù)變性2 min，95℃15 sec，60～62℃15 sec，70℃15 sec，45個(gè)循環(huán)。統(tǒng)計(jì)CT值。靶基因引物序列由上海生工合成，見表1。

表1 靶基因引物序列表

1.4.2 Western n B B l l o o t t法檢測P P G G C C11α、F F N N D D C C55和M M S S T T N N蛋白表達(dá)

預(yù)冷RIPA（Radio Immunoprecipitation Assay）蛋白抽提試劑，加入蛋白酶抑制劑，按1︰9比例加入裂解液冰上勻漿，13000 rpm、4℃離心20 min，取上清。BCA（Bicinchoninic acid）法測蛋白濃度，BSA（Bovine Serum Albumin）為標(biāo)準(zhǔn)品。12%SDS-PAGE凝膠電泳分離蛋白，每孔上樣量20μg，濕轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)膜1 hr，3% BSA-TBST（Tris-Buffered Saline and Tween 20）封閉30min，一抗（PGC1α1︰2000，F(xiàn)NDC5 1︰4000，MSTN 1︰2000，GAPDH 1︰20000）4℃孵育過夜，TBST洗膜5次×3min，加入二抗（山羊抗兔IgG HRP 1︰10000）室溫輕搖40 min，洗膜6次×3 min，增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光ECL（Enhanced chemiluminescence）顯色。計(jì)算目的蛋白與內(nèi)參灰度比值。

1.4.3 E E l l i i s s a a法檢測血清Ir r i i s s i i n n濃度

Phoenix重組Irisin酶聯(lián)免疫吸附試劑盒檢測大鼠血清Irisin，用酶標(biāo)儀在450 nm單波長讀取O.D.值。4參數(shù)對數(shù)擬合曲線法建立標(biāo)準(zhǔn)品的反S曲線，并計(jì)算樣品濃度。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 88周爬梯負(fù)重訓(xùn)練對S S D D大鼠體質(zhì)量和比目魚肌//趾長伸肌濕重的影響

表2顯示，訓(xùn)練前，實(shí)驗(yàn)組大鼠體質(zhì)量與安靜對照組相比沒有差異。但經(jīng)過8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練后，實(shí)驗(yàn)組大鼠體質(zhì)量與安靜對照組相比顯著降低（P＜0.05），表明8周抗阻力量訓(xùn)練對大鼠體質(zhì)量有明顯效應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)組趾長伸肌濕重與對照組相比顯著降低（P＜0.05），其他濕重指標(biāo)實(shí)驗(yàn)組比對照組有降低趨勢但無顯著性差異，表明8周抗阻力量訓(xùn)練對大鼠比目魚肌/趾長伸肌濕重有降低效應(yīng)。

表2 各組大鼠體質(zhì)量和比目魚肌/趾長伸肌濕重比較

2.2 88周爬梯負(fù)重訓(xùn)練對大鼠比目魚肌和趾長伸肌P P G G C C11α//F F N N D D C C55//M M S S T T N N基因表達(dá)的影響

圖2顯示，經(jīng)過8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練后，實(shí)驗(yàn)組大鼠比目魚肌PGC1α基因表達(dá)比對照組顯著降低（P＜0.05）；但實(shí)驗(yàn)組趾長伸肌PGC1α基因表達(dá)卻比對照組顯著增加（P＜0.05）。

圖2 各組大鼠比目魚肌和趾長伸肌PGC1α基因表達(dá)比較（各組均n=10）

圖3顯示，經(jīng)過8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練后，實(shí)驗(yàn)組大鼠比目魚肌FNDC5基因表達(dá)與對照組相比有降低趨勢，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；而實(shí)驗(yàn)組趾長伸肌FNDC5基因表達(dá)與對照組相比有增加趨勢但也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

圖3 各組大鼠比目魚肌和趾長伸肌FNDC5基因表達(dá)比較（各組均n=10）

圖4顯示，經(jīng)過8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練后，實(shí)驗(yàn)組大鼠比目魚肌MSTN基因表達(dá)比對照組顯著增加（P＜0.05）；但實(shí)驗(yàn)組趾長伸肌MSTN基因表達(dá)卻比對照組顯著降低（P＜0.05）。

圖4 各組大鼠比目魚肌和趾長伸肌MSTN基因表達(dá)比較（各組均n=10）

2.3 88周爬梯負(fù)重訓(xùn)練對大鼠比目魚肌和趾長伸肌P P G G C C11α//F F N N D D C C55//M M S S T T N N蛋白表達(dá)的影響

圖5顯示，經(jīng)過8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練后，訓(xùn)練組大鼠比目魚肌PGC1α蛋白表達(dá)比對照組顯著降低（P＜0.05）；但訓(xùn)練組趾長伸肌PGC1α蛋白表達(dá)卻比對照組顯著增加（P＜0.05）。

圖5 各組大鼠比目魚肌和趾長伸肌PGC1α蛋白表達(dá)比較（各組均n=10）

圖6顯示，經(jīng)過8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練后，訓(xùn)練組大鼠比目魚肌FNDC5蛋白表達(dá)與對照組相比有降低趨勢但無顯著差異（P＞0.05）；而實(shí)驗(yàn)組趾長伸肌FNDC5蛋白表達(dá)比對照組有明顯增加（P＜0.05），這一點(diǎn)不太同于圖3結(jié)果提示蛋白水平與基因水平可能在表達(dá)時(shí)間上不完全一致，但差異趨勢還是趨同的。

圖6 各組大鼠比目魚肌和趾長伸肌FNDC5蛋白表達(dá)比較（各組均n=10）

圖7顯示，經(jīng)過8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練后，訓(xùn)練組大鼠比目魚肌MSTN蛋白表達(dá)比對照組顯著增加（P＜0.05）；但訓(xùn)練組趾長伸肌MSTN蛋白表達(dá)卻比對照組顯著降低（P＜0.05）。

圖7 各組大鼠比目魚肌和趾長伸肌MSTN蛋白表達(dá)比較（各組均n=10）

2.4 88周爬梯負(fù)重訓(xùn)練對S S D D大鼠血清Ir r i i s s i i n n濃度的影響

圖8顯示，與安靜對照組相比，實(shí)驗(yàn)組大鼠血清Iri?sin濃度無顯著變化（P＞0.05）。

圖8 各組大鼠血清Irisin濃度比較（各組n=10）

3 討論

PGC1α作為一種輔助轉(zhuǎn)錄激活因子可促進(jìn)糖脂轉(zhuǎn)運(yùn)與分解代謝，還調(diào)節(jié)下游不同靶轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)控單元[7，8]；FNDC5即III型纖連蛋白結(jié)構(gòu)域5，這種跨膜蛋白以中間疏水結(jié)構(gòu)域嵌入細(xì)胞膜，以連接膜內(nèi)的C末端結(jié)構(gòu)域和膜外的蛋白結(jié)構(gòu)域及N末端信號肽；Irisin即鳶尾素，它是由FNDC5被水解掉的膜外結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變并被命名的一種新形式。這個(gè)機(jī)制主要過程為：運(yùn)動(dòng)首先誘導(dǎo)骨骼肌高表達(dá)PGC1α，PGC1α進(jìn)而促進(jìn)下游分子FNDC5裂解，隨后FNDC5膜外結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镮risin并分泌入血，而Irisin激素具有促進(jìn)白色脂肪棕色化、加快能量代謝，從而減輕體重以及調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)的作用。多項(xiàng)后續(xù)支持性研究表明，有氧耐力運(yùn)動(dòng)或長期游泳及跑臺訓(xùn)練方式能誘發(fā)這樣的正向機(jī)制[9，10]。

另一方面，作為一個(gè)新的明星分子，不同研究中對Irisin的評價(jià)也不同[11，12]。盡管如此，人們還是有理由相信骨骼肌PGC1α-FNDC5-Irisin機(jī)制在運(yùn)動(dòng)鍛煉和能量再平衡調(diào)節(jié)之間又建立了一個(gè)新的分子聯(lián)系。周偉等[13-16]近期的幾篇綜述從不同視角對國外多項(xiàng)相關(guān)研究（鼠、人）進(jìn)行比較、匯總和詳細(xì)列表后認(rèn)為：雖然在已有的研究中發(fā)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、時(shí)間、年齡、肌肉類型和鍛煉方式對機(jī)體Irisin表達(dá)及分泌的規(guī)律的影響存在較大差異甚至有些矛盾，而且導(dǎo)致這樣結(jié)果的可能原因（包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素[17]）也十分復(fù)雜，但不能否認(rèn)這個(gè)機(jī)制至少在當(dāng)下看來仍具有相當(dāng)?shù)姆e極影響和意義。

由于到目前為止，還未見有力量訓(xùn)練模型是否也能同樣誘發(fā)這個(gè)PGC1α-FNDC5-Irisin機(jī)制的研究報(bào)道，故本研究以改進(jìn)的負(fù)重訓(xùn)練爬梯構(gòu)建大鼠抗阻力量模型，3天訓(xùn)練1輪，共進(jìn)行了8周，初始負(fù)重為大鼠體質(zhì)量的75%，最后一輪最大負(fù)重為大鼠體質(zhì)量的1.64倍（Farina等[18]曾報(bào)道“第8周負(fù)荷為其體質(zhì)量的120%”，具體訓(xùn)練負(fù)重變化及引起的骨骼肌形態(tài)改變另文介紹），以大鼠比目魚肌和趾長伸肌PGC1α/FNDC5/MSTN表達(dá)和血清Irisin濃度為觀察指標(biāo)，結(jié)果表明，SD大鼠經(jīng)過8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練后，與對照組相比，訓(xùn)練組比目魚肌PGC1α表達(dá)顯著降低（P＜0.05）、FNDC5表達(dá)有降低趨勢，MSTN表達(dá)顯著增加（P＜0.05）；而趾長伸肌PGC1α表達(dá)顯著增加（P＜0.05）、FNDC5表達(dá)有增加趨勢，MSTN表達(dá)顯著降低（P＜0.05）；血清Irisin濃度無明顯差異。

研究表明MSTN因子可能作為一種促進(jìn)因素參與了代謝綜合癥的發(fā)生，被認(rèn)為是骨骼肌生長的負(fù)調(diào)控因子，和上述PGC1α-FNDC5-Irisin作用機(jī)制相反。因此在本研究中選擇MSTN因子作為PGC1α-FNDC5-Iri?sin機(jī)制的反向參照。本研究中大鼠爬梯負(fù)重訓(xùn)練對MSTN因子的效應(yīng)結(jié)果與其它研究報(bào)道可以進(jìn)行相互印證及闡釋[19]。

本研究中大鼠爬梯負(fù)重訓(xùn)練對PGC1α-FNDC5-Irisin機(jī)制的復(fù)雜作用首先表明長期抗阻力量訓(xùn)練確實(shí)顯著影響了骨骼肌局部的活性因子表達(dá)和作用，并表現(xiàn)出與有氧耐力訓(xùn)練不盡相同的機(jī)制和特點(diǎn)。其次，這種訓(xùn)練對比目魚肌和趾長伸肌產(chǎn)生的不同作用可能與快、慢肌纖維構(gòu)成有關(guān)。比目魚肌中的慢肌纖維成份占80%以上，主要與長時(shí)間緩慢運(yùn)動(dòng)相關(guān)；而趾長伸肌是典型的快肌，90%以上為快肌纖維成份，可以在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的力量。有研究報(bào)道，氧化酶系統(tǒng)、肌紅蛋白等在慢肌中含量很高，而快肌纖維中三磷酸腺苷酶以及與糖酵解途徑相關(guān)的酶呈高表達(dá)[20]。因此，肌纖維類型的多樣性及酶蛋白表達(dá)的復(fù)雜性決定了兩種肌組織對長期抗阻力量訓(xùn)練的不同效應(yīng)，即可能不斷反復(fù)及強(qiáng)烈刺激趾長伸肌功能的同時(shí)卻長期抑制了比目魚肌功能，由此引起了PGC1α/FNDC5活性因子（包括MSTN因子）在兩種肌纖維中截然相反的表達(dá)。當(dāng)然更深入的機(jī)制還需要進(jìn)一步研究探討。第三，由于血清Irisin在來源上是由FNDC5被酶解后的片段分泌入血的，所以本研究中抗阻力量訓(xùn)練后血清Irisin濃度變化的不顯著可能與兩個(gè)因素有關(guān)：首先似乎可能與前述結(jié)果中提到的運(yùn)動(dòng)后不同骨骼肌組織PGC1α/ FNDC5表達(dá)的相互拮抗抵消有關(guān)，其次可能是與FNDC5已經(jīng)減弱的差異表達(dá)有關(guān)，即在PGC1α-FNDC5-Irisin機(jī)制上，存在從PGC1α顯著效應(yīng)到FNDC5不顯著趨勢再到Irisin沒有明顯變化這樣一個(gè)遞減的信號效應(yīng)。最后，如果我們進(jìn)一步辯證地看待這種骨骼肌局部PGC1α/FNDC5表達(dá)差異而血清Irisin濃度卻不顯著的現(xiàn)象，似乎可以在一定程度上對長期以來針對Irisin的各種質(zhì)疑進(jìn)行回應(yīng)，即不能因整體效應(yīng)的不“理想”而輕視或否定局部變化的客觀性。因此繼續(xù)深入探討運(yùn)動(dòng)方式對PGC1α-FNDC5-Irisin因子的影響機(jī)制和作用非常重要。

4 結(jié)論

8周爬梯負(fù)重訓(xùn)練誘導(dǎo)SD大鼠比目魚肌和趾長伸肌PGC1α/FNDC5/MSTN差異表達(dá)但不影響血清Irisin濃度，提示長期抗阻力量訓(xùn)練后機(jī)體可能存在復(fù)雜的平衡拮抗機(jī)制。

[1]Pedersen BK，F(xiàn)ebbraio MA.Muscles，exercise and obesity：skeletal muscle as a secretory organ.Nat Rev Endocri?nol，2012，8（8）：457-465.

[2]Bostr?m P，Wu J，Jedrychowski MP，et al.A PGC1-α-de?pendent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis.Nature，2012，481（7382）：463-468.

[3]Lee S，Barton ER，Sweeney HL，et al.Viral expression of insulin-like growth factor-I enhances muscle hypertrophy in resistance-trained rats.J Appl Physiol，2004，96（3）：1097-1104.

[4]Safarzade A，Talebi-Garakani E.Short term resistance training enhanced plasma apoA-I and FABP4 levels in Streptozotocin-induced diabetic rats.J Diabetes Metab Disord，2014，13（1）：41.

[5]Leite RD，Durigan Rde C，de Souza Lino AD，et al.Resis?tance training may concomitantly benefit body composi?tion，blood pressure and muscle MMP-2 activity on the left ventricle of high-fat fed diet rats.Metabolism，2013，62（10）：1479.

[6]Souza MV，Leite RD，Souza Lino AD，et al.Resistance training improves body composition and increases matrix metalloproteinase 2 activity in biceps and gastrocnemius muscles of diet-induced obese rats.Clinics（Sao Paulo），2014，69（4）：267.

[7]Ruas JL，White JP，Rao RR，et al.A PGC-1αisoform in?duced by resistance training regulates skeletal muscle hy?pertrophy.Cell，2012，151（6）：1319-1331.

[8]Greene NP，Nilsson MI，Washington TA，et al.Impaired exercise-induced mitochondrial biogenesis in the obese Zucker rat，despite PGC-1αinduction，is due to compro?mised mitochondrial translation elongation.Am J Physiol Endocrinol Metab，2014，306（5）：E503-E511.

[9]Roca-Rivada A，Castelao C，Senin LL，et al.FNDC5/iri?sin is not only a myokine but also an adipokine.PLoS One，2013，8（4）：e60563.

[10]Erickson HP.Irisin and FNDC5 in retrospect：An exer?cise hormone or a transmembrane receptor?Adipocyte，2013，2（4）：289-293.

[11]Novelle MG，Contreras C，Romero-PicóA，et al.Irisin，two years later.Int J Endocrinol，2013，2013：746281.

[12]Raschke S，Elsen M，Gassenhuber H，et al.Evidence against a Beneficial Effect of Irisin in Humans.PLoS One，2013，8（9）：e73680.

[13]周偉，陳俊.運(yùn)動(dòng)與PGC-1α依賴性肌肉因子鳶尾素研究進(jìn)展.中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2014，33（7）：748-749.

[14]嚴(yán)翊，沈文清，謝敏豪.運(yùn)動(dòng)與信使分子Irisin研究進(jìn)展.中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2016，35（4）：385-387.

[15]袁陶燕，王榮霞，賴淑靜等.運(yùn)動(dòng)激素一鳶尾素的研究進(jìn)展.中華醫(yī)學(xué)雜志，2015，95（29）：2411.

[16]林文弢，鞠麗麗，吳菊花等.肌肉因子Irisin與運(yùn)動(dòng).廣州體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，36（1）：88-89.

[17]艾華，謝嵐.運(yùn)動(dòng)對鳶尾素影響研究進(jìn)展.中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2014，33（12）：1202-1205.

[18]Farina EV，Cappello F，Lipari L，et al.Presence of oxyto?cin，vasopressin and atrial natriuretic peptide and their modification in rat hypothalamic paraventricular nucleus during resistance training.Anat Histol Embryol，2014，43（2）：159-163.

[19]王靜，盧健.抗阻練習(xí)模型大鼠骨骼肌中胰島素生長因子1和肌肉生長抑制素的變化.中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2011，15（20）：3649-3652.

[20]Okumura N，Hashida-Okumura A，Kita K，et al.Pro?teomic analysis of slow-and fast-twitch skeletal mus?cles.Proteomics，2005，5（11）：2896-2906.

Eight-week Climbing Ladder Exercisew ith Load InducesDifferential Expression of PGC1α/FNDC5/ MSTN in Soleusand Extensor Digitorum LongusM uscle in SD Rats

LiPengfei1，F(xiàn)ang Guoliang1，Yang Xingya1，Li Liang1，Yu Tao1，Tian Ye2
1China InstituteofSportScience，Beijing 100061，China 2China Anti-Doping Agency，Beijing 100029，China Corresponding Author：LiPengfei，Email：lipengfei@ciss.cn

ObjectiveTo observe the effect of 8-week climbing ladder exercise with load on the ex?pression of proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha（PGC1α）/fibronectin typeⅢdo?main containing 5（FNDC5）/myostatin（MSTN）in soleus and extensor digitorum longus muscle and the serum concentration of irisin in Sprague-Dawley（SD）rats.M ethodsTwenty SD rats were random?ly divided into a control（Con，n=10）group and a climbing ladder（Lad，n=10）group.The Lad group took an 8-week and once-every-3-day program of resistance exercise using an improved model of climbing ladder with load.Then the soleus and extensor digitorum longus muscles were isolated at 48 h after exercise.The PGC1α/FNDC5/MSTN mRNA and protein expression in the skeleton muscle were de?tected using quantitative PCR and Western blotting respectively.The serum concentration of irisin was measured using enzyme-linked immunosorbent assay.ResultsCompared with Con group，the expression of PGC1αin the soleus muscle reduced significantly（P＜0.05），that of FNDC5 reduced but without sig?nificance and that of MSTN increased significantly（P＜0.05）in Lad group.However，the expression of PGC1αin the extensor digitorum longus muscle increased significantly（P＜0.05），that of FNDC5 in?creased but without significance and that of MSTN decreased significantly（P＜0.05）in Lad group com?pared with Con group.There were no significant differences in the serum concentration of irisin be?tween the two groups.Conclusion Eight-week climbing ladder exercise with load on rats induces dif?ferential expression of PGC1α/FNDC5/MSTN in soleus and extensor digitorum longus muscle，but doesn’t influence the serum concentration of irisin.It is suggested that there may be a complex mechanism of balancing and antagonism in the body after long-term resistance exercises.

climbing ladder exercise with load，skeleton muscle，PGC1α，F(xiàn)NDC5，Irisin，MSTN

2016.07.27

國家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目（基本15-14）

李鵬飛，Email：lipengfei@ciss.cn