大鼠運動性骨骼肌損傷后血清肌酸激酶、乳酸脫氫酶以及波形蛋白的變化

高志強　陳廣卿　王國慶　王景忠　丁　偉　李　君　宮　堅　張玉柱　樓險峰　王忠文　朱　榮

(浙江工業職業技術學院，浙江　紹興　312000)

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大鼠運動性骨骼肌損傷后血清肌酸激酶、乳酸脫氫酶以及波形蛋白的變化

高志強陳廣卿王國慶王景忠丁偉1李君1宮堅2張玉柱2樓險峰2王忠文3朱榮4

(浙江工業職業技術學院，浙江紹興312000)

目的探討大鼠離心運動致骨骼肌損傷后血清肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)以及波形蛋白(Vimentin)的變化。方法SPF級健康雄性SD大鼠40只，隨機分為對照組和實驗組各20只。實驗組根據運動后時間不同分為運動后即刻(實驗組A)、運動后12 h(實驗組B)、運動后24 h(實驗組C)、運動后48 h(實驗組D)，每組5只。觀察大鼠離心運動情況，各組大鼠血清CK和LDH水平變化，各組大鼠骨骼肌Vimentin蛋白表達情況。結果與對照組相比，實驗組A、實驗組B、實驗組C大鼠血清CK、LDH水平明顯上升，且呈依次增加趨勢(P<0.05)，而實驗組D無明顯變化(P>0.05)；與實驗組A、實驗組B、實驗組C比較，實驗組D大鼠血清CK、LDH水平明顯下降(P<0.05)；與對照組比較，實驗組A、實驗組B、實驗組C大鼠骨骼肌Vimentin表達陽性強度吸光度值明顯增加(P<0.05)，且呈依次下降趨勢，而實驗組D無明顯變化(P>0.05)；與實驗組A、實驗組B、實驗組C比較，實驗組D大鼠骨骼肌Vimentin表達陽性強度吸光度值明顯降低(P<0.05)。結論大鼠離心運動能夠引起延遲性骨骼肌損傷，CK、LDH、Vimentin可更好反映骨骼肌損傷的程度。

離心運動；骨骼肌損傷；肌酸激酶；乳酸脫氫酶；波形蛋白

運動性骨骼肌損傷以延遲性肌肉酸痛為最常見特征〔1〕，目前，其發病機制尚不十分明確，且對其原因研究較多，包括骨骼肌鈣超載學說、機械損傷學說、細胞骨架學說以及肌細胞能量代謝說等〔2～4〕。本研究旨在分析大鼠離心運動后骨骼肌損傷后血清肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)以及波形蛋白(Vimentin)的變化。

1　材料與方法

1.1實驗動物SPF級健康雄性SD大鼠40只，8周齡，體重(200±20)g，自由飲食、飲水，維持室溫23℃～25℃，相對濕度70%，適應性飼養1 w。大鼠購于上海斯萊克實驗動物有限責任公司，許可證號SYXK(瀘)2010-0095。

1.2主要試劑和儀器主要試劑：血清CK、LDH試劑盒購于上海銘博生物科技有限公司；Vimentin購于上海酶聯生物科技有限公司。主要儀器：日本日立7600型全自動生化分析儀。

1.3實驗分組40只SD大鼠隨機分為對照組和實驗組各20只。其中實驗組根據運動后時間不同分為運動后即刻(實驗組A)、運動后12 h(實驗組B)、運動后24 h(實驗組C)、運動后48 h(實驗組D)，每組5只。

1.4觀察指標(1)觀察大鼠離心運動情況；(2)觀察各組大鼠血清CK和LDH水平變化，麻醉大鼠，于大鼠腹主動脈取血，離心，分離血清，保存于-20℃下保存待測；(3)觀察各組大鼠骨骼肌Vimentin蛋白表達，采用免疫組化法測定，每張切片鏡下(×400)隨機抽取5個視野，采用陽性表達面積和觀密度值表示陽性物質。

1.5統計學方法應用SPSS22.0軟件進行單因素方差分析。

2　結　果

2.1各組大鼠離心運動情況及大鼠骨骼肌組織形態學變化對照組和實驗組A大鼠均表現為兩眼有神、神態安靜；實驗組B大鼠反應略微有些遲鈍；實驗組C大鼠反應較為遲鈍、存在明顯逃避反應；實驗組D大鼠反應明顯遲鈍且逃避反應極差。

對照組大鼠骨骼肌在光鏡下條理清晰，且肌纖維排列整齊；實驗組A大鼠骨骼肌在光鏡下肌纖維出現扭曲、皺縮、變性；實驗組B大鼠骨骼肌在光鏡下肌纖維明顯扭曲、皺縮、變性；實驗組C大鼠骨骼肌在光鏡下肌纖維扭曲、皺縮、變性較實驗組B更為嚴重；實驗組D大鼠骨骼肌在光鏡下部分肌纖維橫紋消失，肌纖維粗細不均。見圖1。

2.2各組大鼠血清CK、LDH水平比較與對照組相比，實驗組A、實驗組B、實驗組C大鼠血清CK、LDH水平明顯上升(P<0.05)，而實驗組D無明顯變化(P>0.05)；與實驗組A比較，實驗組B、實驗組C大鼠血清CK、LDH水平明顯上升(P<0.05)，而實驗組D明顯降低(P<0.05)；與實驗組B比較，實驗組C明顯上升(P<0.05)，而實驗組D明顯降低(P<0.05)；與實驗組C比較，實驗組D明顯下降(P<0.05)。見表1。

圖1　大鼠骨骼肌組織形態學變化(×200)

組別nCKLDH對照組20125.49±30.825389.82±179.32實驗組A5239.84±43.211)7149.37±234.191)實驗組B5316.50±56.791)2)8425.56±289.031)2)實驗組C5548.93±83.211)2)3)9614.28±315.291)2)3)實驗組D5119.89±34.252)3)4)5413.49±214.352)3)4)

與對照組比較：1)P<0.05；與實驗組A比較：2)P<0.05；與實驗組B比較：3)P<0.05；與實驗組C比較：4)P<0.05

2.3各組大鼠骨骼肌Vimentin表達情況與對照組〔(0.16±0.04)×10-2〕比較，實驗組A〔(0.43±0.12)×10-2〕、實驗組B〔(0.31±0.09)×10-2〕、實驗組C〔(0.24±0.06)×10-2〕大鼠骨骼肌Vimentin表達陽性強度吸光度值明顯增加(P<0.05)，而實驗組D〔(0.17±0.05)×10-2〕無明顯變化(P>0.05)；與實驗組A比較，實驗組B、實驗組C、實驗組D明顯降低(P<0.05)；與實驗組B比較，實驗組C、實驗組D明顯降低(P<0.05)；與實驗組C比較，實驗組D明顯下降(P<0.05)。

3　討　論

在運動實踐中，因肌肉活檢的限制，通常以骨骼肌損傷間接指標反映肌細胞損傷程度，如CK、LDH及與炎癥反應相關的蛋白等〔5〕。其中CK是血漿非功能性酶的一種，正常時血清中CK主要來自骨骼肌。運動后，因運動造成人體內環境的急劇變化，特別是運動致使的骨骼肌細胞膜結構和功能的變化，血清中CK會增加〔6〕。故而將CK作為骨骼肌損傷的一個間接指標。本研究表明，運動后CK酶活性明顯增加。LDH普遍存在于全身各組織細胞，特別為肌肉細胞。LDH是機體糖無氧代謝途徑的一種重要酶，對機體缺氧狀態下運動時能量的供應、生成及乳腺代謝具有重要意義〔7〕。當組織續保更新或者被破壞時，LDH從細胞內溢出組織間液再進入血液，從而導致血清酶活性增加〔8〕。有研究顯示，大強度運動后血漿LDH活性會明顯增加〔9〕。本研究表明，運動后LDH酶活性明顯增加。導致血清CK和LDH活性增加的原因，筆者認為可能主要是由于血清酶來源的各組織的酶活性增加；劇烈運動導致心肌、骨骼肌等組織的細胞膜頭痛性上升，從而致使漏出的酶含量上升，進一步使血清酶活性增加。

細胞骨架是細胞質內蛋白質絲組織的網狀結構，分為中等纖維、微管纖維、微絲纖維〔10〕。細胞骨架作用不僅在不維持細胞形態穩態，同時還參與了調節細胞的重要生命活動。Vimentin屬中等纖維的主要成分之一，并且該蛋白在細胞骨架的穩定性和細胞的完整性中發揮重要作用〔11〕。有報道顯示，Vimentin在肌肉再生的早期肌衛星細胞的激活中具有重要作用〔12〕?？傊?，大鼠離心運動能夠引起延遲性骨骼肌損傷，CK、LDH、Vimentin可更好反映骨骼肌損傷的程度。

1華冰,董柔,蘇全生.大強度離心運動大鼠不同時相骨骼肌結構及血白細胞介素6、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶的變化〔J〕.中國組織工程研究與臨床康復,2009;13(28):5534-8.

2付德榮,劉承宜,廖八根,等.煙酸補充對單次非力竭離心運動大鼠骨骼肌SIRT1、p65及20S蛋白水解酶的影響〔J〕.體育科學,2011;31(8):32-45.

3馬玉德,楊雅麗,盧翠蓮,等.紅芪總黃酮對離心運動大鼠骨骼肌的抗氧化作用〔J〕.中醫藥學報,2015;43(3):56-8.

4白巍,張海平.離心運動對大鼠骨骼肌線粒體ATP酶活性及desmin表達影響的研究〔J〕.沈陽體育學院學報,2013;32(2):86-8.

5黃巧婷,李俊平.一次力竭離心運動后大鼠骨骼肌αB-晶體蛋白的變化及針刺對其影響〔J〕.山東體育學院學報,2014;30(4):63-7.

6張海平,高巖.離心運動致大鼠骨骼肌微損傷形態學及血清CK活性變化的研究〔J〕.沈陽體育學院學報,2009;28(3):62-6.

7周越,李揚,王瑞元,等.運動性骨骼肌損傷評價指標——血清CK、LDH、Mb的比較〔J〕.中國運動醫學雜志,2008;27(2):206-8.

8魏海成,孫小雪,邴國強,等.不同負荷離心運動對大鼠骨骼肌組織結構和血清中酶活性的影響及其意義〔J〕.吉林大學學報:醫學版,2012;38(4):172-5.

9陶霞,張宇.不同持續時間離心運動對大鼠骨骼肌LDH和SDH的影響〔J〕.科技視界,2013;(35):113-4.

10李世成,焦海舟,王啟榮,等.補充大豆蛋白對大鼠離心運動后骨骼肌細胞骨架Desmin和Vimentin的影響〔J〕.西安體育學院學報,2006;23(5):68-71.

11張海平,吳翊馨,宋吉銳.一次力竭性離心運動對大鼠骨骼肌波形蛋白表達的影響〔J〕.沈陽體育學院學報,2014;33(3):88-91.

12吳翊馨,張海平,高巖,等.維生素E對離心運動后大鼠骨骼肌波形蛋白表達的影響〔J〕.中國老年學雜志,2014；34(9):24-5.

〔2015-12-20修回〕

(編輯袁左鳴/滕欣航)

浙江省自然科學基金課題(No.LY12C11002);溫州醫學院科研啟動基金課題(No.QTJ09018)

高志強(1985-)，男，講師，主要從事運動醫學研究。

R68

A

1005-9202(2016)15-3634-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.15.010

1浙江大學附屬第一醫院病理科2浙江大學附屬第一醫院骨科

3松原市中心醫院病理科4溫州醫學院運動醫學學院