運動對增齡大鼠骨骼肌細胞凋亡的影響研究

張冰俠

【摘 要】隨著體育競技的快速發展，人體的運動能力受到骨骼肌的收縮功能、形態結構、生理功能及環境的影響，人們越來越認識到骨骼肌功能的重要性，以及其對運動成績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胞凋亡有關。細胞凋亡的產生機制與人的生長、發育以及衰老，甚至與多種現代病的發病機理都有一定聯系。因此，在運動生理學領域開展有關細胞凋亡的研究，將為競技體育和全民健身開拓新的領域和途徑。

【關鍵詞】運動;骨骼肌;細胞凋亡

隨著老齡人口的增加，人體骨骼肌質量下降及肌力逐漸減退。Rosenberg首先引用希臘語詞匯“sarcopenia”來描述與年齡相關的骨骼肌質量下降，“sareopenia，”原義就是指缺少肌肉[1]，國內有學者將“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，失去活動能力，甚至獨立生活的能力。也有人提出了“骨骼肌衰老”一詞。為了區別疾病引起的骨骼肌質量下降和力量減少，將與衰老相關的骨骼肌質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，而大量的實驗已經證實，骨胳肌萎縮與骨骼肌細胞凋亡有關。

細胞凋亡是指發生于發育、成熟、衰老過程中，為了維持內環境穩定而對不同有害刺激或在疾病中所產生的一種特殊的、受核 DNA基因控制大細胞自殺行為，細胞脫落或裂解為凋亡小體，吞噬細胞或別的細胞將其吞噬[3]。自1972年病理學家Kerr[4]等提出細胞凋亡的概念以及Wyme[5]等在1980年揭示了細胞凋亡獨特的生物學特征，人們對這一生物學現象進行了大量的研究，從細胞凋亡的形態特征、發生機制，到細胞凋亡在發育、免疫、衰老、損傷修復等生理過程中的作用，以及細胞凋亡與各種臨床疾病的關系，細胞凋亡成為了生命科學和醫學中的研究點。國內外主要是從凋亡調控因子著手研究骨骼肌細胞凋亡的基因調控。bcl- 2、TNF- α 及 Caspase 都屬于凋亡調控因子。已有研究表明，自由基量及活性可以影響骨骼肌凋亡，而氧化應激與線粒體功能失常是細胞凋亡的重要起因[6]。

近年來動物實驗研究顯示運動后，無論是在正常肌肉還是病理狀態下的肌肉中，骨骼肌細胞都出現了凋亡[7]。表現為核固縮、質膜發泡、細胞器緊縮，調亡小體形成，同時出現了細胞內Ca2+濃度增加、MDA數量上升、SOD活性下降等變化。Arslan[8]等在運動后即刻和48小時對小鼠肌肉進行活檢，其肌細胞調亡率都顯著高于非運動組。周未艾[9]等人用跑臺訓練觀察到大鼠骨骼肌在訓練后即刻出現細胞調亡，并且隨著運動速度的增加，大鼠骨骼肌細胞調亡的數目也增多。金其貫[10]等人對大鼠進行了 8周的慢性力竭性訓練后，發現大鼠骨骼肌組織中有散在的骨骼肌調亡細胞。

在一定強度運動應激下，機體細胞凋亡過程被激活。隨著運動形式、運動強度或運動量的不同而有所變化，骨骼肌細胞凋亡與運動能力的下降有著密切的聯系。對骨骼肌細胞凋亡進行細胞、基因水平的研究，將使人們從一個全新的角度去認識運動對骨骼肌細胞凋亡的影響，因此研究骨骼肌的衰老問題以及運動對其的影響至關重要，而對于骨骼肌細胞凋亡的研究，尤其是生理狀態下增齡性骨骼肌細胞凋亡的研究并不多。而運動與增齡性骨骼肌細胞凋亡之間的關系都有待進一步研究。

參考文獻：

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

[2]張宏，嚴雋陶.老年骨骼肌減少癥研究進展及展望[J].中國康復，2003，18（2）：115-117.

[3]周婕，湯長發，李善妮.不同強度運動對大鼠骨骼肌細胞凋亡的影響[J].體育科學，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]湯長發，周婕.運動與細胞凋亡[J].北京體育大學學報，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.不同跑步速度訓練大鼠肌肉細胞凋亡的初步試驗研究[J].中國運動醫學雜志，2002，21（4）：367-370.

[10]金其貫，馮美云.運動與細胞凋亡的研究進展[J].西安體育學院學報，2001，21（7），3：30-34.