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废用对达乌尔黄鼠趾长伸肌形态结构和功能影响的研究

冯斑  
【摘要】: 研究背景:动物实验和临床实践已证实,人或大鼠的骨骼肌经过一段时间的废用后,均会发生一定程度的萎缩。但达乌尔黄鼠作为一种具有冬眠习性的啮齿类动物,在数月冬眠过程中,其骨骼肌无疑处于废用状态,可黄鼠出眠后,却没有出现任何肌萎缩的迹象。本实验研究了废用(冬眠、吊尾)对达乌尔黄鼠趾长伸肌形态结构和功能的影响,从而为探讨达乌尔黄鼠冬眠季抗废用性肌萎缩提供科学资料与研究思路。 目的:观察不同季节正常黄鼠,吊尾黄鼠及冬眠黄鼠趾长伸肌形态结构和肌纤维类型的变化,研究废用(冬眠、吊尾)对黄鼠趾长伸肌形态结构和功能的影响。 方法:1.运用m-ATP酶组织化学方法对黄鼠趾长伸肌肌纤维进行染色分型,运用Powerlab系统,测定趾长伸肌的张力;2.运用Motic Images plus 2.0彩色图像分析仪计数各类型肌纤维数目并测定肌纤维的横截面积。 结果: 1.不同季节(夏季、秋季、冬季)正常黄鼠趾长伸肌的形态结构和肌纤维类型的比较 (1)夏季,秋季,冬季(冬眠)正常黄鼠的趾长伸肌肌重体重比无显著变化。 (2)夏季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维横截面积为(2561.03±326.60)μm~2,Ⅱ型肌纤维横截面积为(3606.71±294.76)μm~2;秋季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面积分别较夏季减少了14.50%,11.16%(p0.05);冬季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维横截面积为(2404.29±1 58.57)μm~2,Ⅱ型肌纤维横截面积为(3329.49±173.54)μm~2。三个季节正常黄鼠趾长伸肌肌纤维横截面积无显著性差异。 (3)夏季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例为(9.74±3.50)%,Ⅱ型肌纤维比例为(90.26±3.50)%;秋季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例为(5.43±1.41)%,Ⅱ型肌纤维比例为(94.57±1.41)%;冬季(冬眠)黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例为(9.59±1.40)%,Ⅱ型肌纤维比例为(90.41±1.40)%;与夏季、冬季正常黄鼠相比,秋季正常黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例显著减少(p0.01)。 2.不同季节(夏季、秋季、冬季)吊尾14天对黄鼠趾长伸肌形态结构和肌纤维类型的影响 (1)夏季、秋季、冬季正常组黄鼠的体重在实验过程(14天)中均有一定程度增长,但无显著性差异;夏季,秋季吊尾组黄鼠的体重在实验过程中无显著性变化,冬季吊尾组黄鼠的体重在实验过程中下降了9.59%(p0.01)。 (2)夏季吊尾组黄鼠趾长伸肌湿重、肌重体重比与正常组相比,均无显著差异;秋季,冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌湿重与正常组的相比,均明显降低(p0.05);但趾长伸肌肌重体重比均无显著性变化。 (3)与夏季正常组黄鼠相比,夏季吊尾组黄鼠趾长伸肌中Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面分别减少了:19.12%、19.97%(p0.05);与秋季正常组黄鼠相比,秋季吊尾组黄鼠趾长伸肌中Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面分别减少了:24.11%、21.51%(p0.05):与冬季正常组黄鼠(活跃状态)相比,冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌中Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面分别减少了:24.99%、27.39%(p0.05)。 (4)与正常组(夏季,秋季,冬季)相比,夏季、秋季、冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌的Ⅰ、Ⅱ型肌纤维比例无显著性差异,肌纤维类型未发生转化。 3.吊尾对冬季活跃状态黄鼠趾长伸肌收缩功能的影响 (1)冬季正常组黄鼠(活跃状态)趾长伸肌等张收缩张力为:(6.92±0.37)g,强直收缩张力为:(13.25±1.71)g;冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌等张收缩张力为:(4.94±0.48)g,强直收缩张力为(9.01±1.17)g。与对照组相比,吊尾组黄鼠趾长伸肌等张收缩张力下降了26.81%(p0.001),强直收缩张力下降了32.00%(p0.001)。 (2)冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌的TP50(收缩达到最大张力50%的时间)为(28.75±11.48)ms,TPT(收缩达到最大张力的时间)为(72.50±24.44)ms,与正常组相比其收缩时程无显著变化;冬季吊尾组黄鼠趾长伸肌的RT50(舒张到50%最大张力的时间)为(57.92±17.49)ms,RT75(舒张到75%最大张力的时间)为(86.67±23.59)ms,与正常组相比其舒张时程分别增加了23.02%,25.92%,但无显著性差异。 4.冬眠对黄鼠趾长伸肌形态结构和肌纤维类型的影响 (1)黄鼠进入冬眠后,其体重不断下降,趾长伸肌湿重呈下降趋势,肌重体重比增加。与冬眠前相比,冬眠1个月,2个月,及出眠(2-3天)黄鼠的体重分别下降为10.35%(p0.05),18.48%(p0.001),40.07%(p0.001);趾长伸肌湿重分别下降了:9.49%(p0.05),6.54%(p0.05),26.70%(p0.05);冬眠前黄鼠的趾长伸肌肌重体重比为(0.408±0.060),冬眠1个月,2个月,及出眠时趾长伸肌肌重体重比分别增加了-0.01%(p0.05),19.61%(p0.05)和31.08%(p0.05)。 (2)冬眠前黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维横截面积为(2189.79±358.67)μm~2,Ⅱ肌纤维横截面积为(3204.14±320.74)μm~2,冬眠1个月,2个月黄鼠趾长伸肌Ⅰ肌纤维横截面积分别增加了9.80%(p0.05),3.18%(p0.05);Ⅱ型肌纤维横截面积分别增加了3.91%(p0.05),3.47%(p0.05):出眠(2-3)天黄鼠趾长伸肌的Ⅱ型肌纤维横截面积基本恢复到正常状态,出眠时Ⅰ型肌纤维横截面积与冬眠前,冬眠1个月,冬眠2个月相比,分别降低了16.75%(p0.05),24.18%(p0.01),19.32%(p0.01);Ⅱ肌纤维横截面积与冬眠前,冬眠1个月,冬眠2个相比,分别降低7.68%(p0.05),11.15%(p0.05),10.77%(p0.05)。 (3)冬眠期间黄鼠趾长伸肌Ⅰ型肌纤维比例显著增加,Ⅱ型肌纤维比例显著降低,出现了由Ⅱ型肌向Ⅰ型肌的转化。冬眠前黄鼠Ⅰ型肌纤维所占比例为(5.43±1.41)%,Ⅱ型肌纤维所占比例为(94.57±1.41)%,冬眠1个月,冬眠2个月,出眠2-3天。黄鼠Ⅰ型肌纤维分别增加76.61%,64.46%,134.99%(p0.01);Ⅱ肌纤维分别减少4.40%,3.70%,7.75%(p0.01)。 结论 (1)夏季、秋季、冬季(冬眠)正常黄鼠趾长伸肌的肌重体重比、趾长伸肌Ⅰ、Ⅱ型肌纤维横截面积均无明显差异;秋季正常黄鼠趾长伸肌中Ⅰ型肌纤维比例,与夏季、冬季的相比显著降低。 (2)与对照组相比,三个季节(夏季、秋季、冬季)吊尾黄鼠的趾长伸肌肌重体重比均无显著性变化;趾长伸肌肌纤维横截面积均显著变小,Ⅰ、Ⅱ肌纤维比例未发生变化,这一结果提示:黄鼠吊尾14天后,趾长伸肌肌仅发生了轻度萎缩。 (3)冬季吊尾黄鼠(活跃状态)趾长伸肌收缩张力明显变小,收缩时程无显著性变化。 (4)冬眠期间黄鼠趾长伸肌的肌重体重比、Ⅰ、Ⅱ肌纤维横截面积不仅没有下降,还有一定程度的增加,趾长伸肌中Ⅰ型肌纤维比例明显增加,Ⅱ型肌纤维比例明显减少。说明冬眠期间黄鼠趾长伸肌未发生萎缩。


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