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胰岛素样生长因子-Ⅰ在大鼠骨胳肌运动性损伤再生中的作用

向峥  
【摘要】:研究背景:在日常的体育锻炼及军事训练中,适应与损伤是两个并存的重要方面,训练结果如何取决于两者的平衡状态。目前国内骨骼肌运动损伤的研究比较少,主要集中在运动对骨骼肌超微结构、生化及酶学等方面的影响,国外在细胞因子在运动性肌损伤中的表达也处于起步阶段。骨骼肌损伤后的再生,伴随着复杂的生物学调节机制,与大量的细胞因子相关。其中IGF参与骨骼肌损伤修复过程中的细胞增殖和分化,IGF-Ⅰ主要促进骨骼肌的增值,IGF-Ⅱ主要对增殖后的细胞分化产生作用;bFGF是调控骨骼肌胚胎发生与生长发育的主要生长因子。细胞凋亡是骨骼肌损伤后细胞发生坏死过程中的重要作用因素,如凋亡相关基因:Bcl-2、Bax等在骨骼肌细胞凋亡过程中起着非常重要的作用。 目的:通过研究胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)对骨骼肌运动损伤后卫星细胞再生的影响,探讨IGF-Ⅰ在骨骼肌运动损伤修复中的应用前景。 方法:使用SD大鼠1周力竭模型,首次力竭后第1、3、5天给予右侧腓肠肌中部的肌膜下分别注射外源性IGF-Ⅰ 300mg/ml(实验组)、生理盐水1ml(对照组),分别在首次力竭后第7、9、11、17、24、30天取材,进行骨骼肌HE染色光镜观察,电镜超微结构观察和增殖细胞核抗原(PCNA)表达比较。 结果:HE染色光镜观察:首次力竭后第7天,腓肠肌局部充血、水肿、部分纤维断裂,炎性细胞浸润,聚集于肌损伤处(图4、5)。第11天,对照组(一周力竭训练+生理盐水组 C组)损伤处有大量的成纤维细胞出 现,细胞核排列充紊乱;实验组(一周力竭训练+I GF一I组D组)有大量 新生的肌管和肌纤维细胞,细胞核数目非常多,肌管的细胞核位于细胞 中央,肌纤维的细胞核位于细胞边缘(图6,7)。第17天,对照组(一 周力竭训练+生理盐水组C组)有较多胶原纤维,排列紊乱;实验组(一 周力竭训练+I GF一工组D组)新生肌细胞排列成串珠样,较整齐(图8,9)。 第30天,对照组(一周力竭训练+生理盐水组C组)有胶原纤维瘫痕形 成;实验组(一周力竭训练+I GF一I组D组)再生较完全,基本未见纤维 瘫痕(图10,11)。 超微结构电镜观察:首次力竭后第7天,对照组(一周力竭训练+生理盐 水组C组)可见肌浆网扩张,糖原数量增多,线粒体肿胀空腔化;实验 组(一周力竭训练+I GF一I组D组)线粒体数量增多,空腔化少,肌浆网 扩张少(图14,15)。首次力竭后第n天,对照组(一周力竭训练+生理 盐水组C组)可见结缔组织增生,胶原纤维多;实验组(一周力竭训练 +IGF一I组D组)可见新生肌纤维,卫星细胞(图16,17)。 PCNA指数实验组明显高于对照组(一周力竭训练十生理盐水组C组) (P(0.05)。 结论:工GF一I与骨骼肌的损伤及修复相关,IGF一I对运动性骨骼肌损伤 后的卫星细胞再生有促进作用。


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