运动对增龄大鼠骨骼肌细胞凋亡的影响研究

张冰侠

【摘 要】随着体育竞技的快速发展，人体的运动能力受到骨骼肌的收缩功能、形态结构、生理功能及环境的影响，人们越来越认识到骨骼肌功能的重要性，以及其对运动成绩的好坏有着决定性作用。骨骼肌萎缩是衰老的重要特征之一，而大量的研究表明骨胳肌萎缩与骨骼肌细胞凋亡有关。细胞凋亡的产生机制与人的生长、发育以及衰老，甚至与多种现代病的发病机理都有一定联系。因此，在运动生理学领域开展有关细胞凋亡的研究，将为竞技体育和全民健身开拓新的领域和途径。

【关键词】运动;骨骼肌;细胞凋亡

随着老龄人口的增加，人体骨骼肌质量下降及肌力逐渐减退。Rosenberg首先引用希腊语词汇“sarcopenia”来描述与年龄相关的骨骼肌质量下降，“sareopenia，”原义就是指缺少肌肉[1]，国内有学者将“sareopenia”称为“肌肉减少症”，临床上也称之为“骨骼肌减少症”或“老年骨骼肌减少症” [2]，主要表现为骨骼肌萎缩和衰退，其临床后果是使许多老年人更加脆弱，失去活动能力，甚至独立生活的能力。也有人提出了“骨骼肌衰老”一词。为了区别疾病引起的骨骼肌质量下降和力量减少，将与衰老相关的骨骼肌质量下降和力量减退称为“衰老性肌萎缩”。由此可见，骨骼肌萎缩是衰老的重要特征之一，而大量的实验已经证实，骨胳肌萎缩与骨骼肌细胞凋亡有关。

细胞凋亡是指发生于发育、成熟、衰老过程中，为了维持内环境稳定而对不同有害刺激或在疾病中所产生的一种特殊的、受核 DNA基因控制大细胞自杀行为，细胞脱落或裂解为凋亡小体，吞噬细胞或别的细胞将其吞噬[3]。自1972年病理学家Kerr[4]等提出细胞凋亡的概念以及Wyme[5]等在1980年揭示了细胞凋亡独特的生物学特征，人们对这一生物学现象进行了大量的研究，从细胞凋亡的形态特征、发生机制，到细胞凋亡在发育、免疫、衰老、损伤修复等生理过程中的作用，以及细胞凋亡与各种临床疾病的关系，细胞凋亡成为了生命科学和医学中的研究点。国内外主要是从凋亡调控因子着手研究骨骼肌细胞凋亡的基因调控。bcl- 2、TNF- α 及 Caspase 都属于凋亡调控因子。已有研究表明，自由基量及活性可以影响骨骼肌凋亡，而氧化应激与线粒体功能失常是细胞凋亡的重要起因[6]。

近年来动物实验研究显示运动后，无论是在正常肌肉还是病理状态下的肌肉中，骨骼肌细胞都出现了凋亡[7]。表现为核固缩、质膜发泡、细胞器紧缩，调亡小体形成，同时出现了细胞内Ca2+浓度增加、MDA数量上升、SOD活性下降等变化。Arslan[8]等在运动后即刻和48小时对小鼠肌肉进行活检，其肌细胞调亡率都显著高于非运动组。周未艾[9]等人用跑台训练观察到大鼠骨骼肌在训练后即刻出现细胞调亡，并且随着运动速度的增加，大鼠骨骼肌细胞调亡的数目也增多。金其贯[10]等人对大鼠进行了 8周的慢性力竭性训练后，发现大鼠骨骼肌组织中有散在的骨骼肌调亡细胞。

在一定强度运动应激下，机体细胞凋亡过程被激活。随着运动形式、运动强度或运动量的不同而有所变化，骨骼肌细胞凋亡与运动能力的下降有着密切的联系。对骨骼肌细胞凋亡进行细胞、基因水平的研究，将使人们从一个全新的角度去认识运动对骨骼肌细胞凋亡的影响，因此研究骨骼肌的衰老问题以及运动对其的影响至关重要，而对于骨骼肌细胞凋亡的研究，尤其是生理状态下增龄性骨骼肌细胞凋亡的研究并不多。而运动与增龄性骨骼肌细胞凋亡之间的关系都有待进一步研究。

参考文献：

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

[2]张宏，严隽陶.老年骨骼肌减少症研究进展及展望[J].中国康复，2003，18（2）：115-117.

[3]周婕，汤长发，李善妮.不同强度运动对大鼠骨骼肌细胞凋亡的影响[J].体育科学，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]汤长发，周婕.运动与细胞凋亡[J].北京体育大学学报，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，李肃反，吕丹云.不同跑步速度训练大鼠肌肉细胞凋亡的初步试验研究[J].中国运动医学杂志，2002，21（4）：367-370.

[10]金其贯，冯美云.运动与细胞凋亡的研究进展[J].西安体育学院学报，2001，21（7），3：30-34.