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大负荷运动对大鼠骨骼肌超微结构及生肌调节因子MyoD、myogenin的影响
作 者: 钱福鸿
导 师: 潘同斌
学 校: 扬州大学
专 业: 运动人体科学
关键词: 力竭运动 琥珀酸脱氢酶 超微结构 MyoD myogenin
分类号: G804.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
目的:研究力竭游泳运动及恢复期对成年SD大鼠骨骼肌超微结构、有氧氧化酶活性表达以及生肌调节因子MyoD、myogenin蛋白表达的影响。方法:以36只8周龄健康雄性SD大鼠为研究对象。将其随机分为6组,每组6只:A,安静对照组(Control);B,力竭运动即刻组(E0);C,力竭运动后12h组(E12) ;D,力竭运动后24h组(E24);E,力竭运动后48h组(E48);F,力竭运动后72h组(E72)。各力竭运动组进行为期一周的负重力竭性游泳运动,并于末次力竭运动后的不同时间点宰杀取样。所有大鼠用乌拉坦腹腔麻醉、宰杀后迅速取腓肠肌、比目鱼肌、股外侧肌、股直肌,部分液氮冷冻保存待用,另一部分分别用4%多聚甲醛或2.5%戊二醛固定。电镜下观察大鼠股直肌超微结构的变化;用琥珀酸脱氢酶试剂盒测定腓肠肌中琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性,蛋白定量用考马斯亮兰测定;采用SABC-DAB免疫组化方法检测大鼠比目鱼肌和股外侧肌中生肌调节因子MyoD、myogenin蛋白表达。结果:1)经一周力竭性游泳运动后,与安静组相比,运动组大鼠腓肠肌中SDH活性显著升高(P﹤0.05);与E0组相比,E12组和E24组腓肠肌中SDH活性显著降低(P﹤0.05);与E24组相比,E72组腓肠肌中SDH活性显著升高(P﹤0.05)。本实验中,一周力竭游泳运动即刻及恢复期间SDH活性变化大体趋势是先快速升高,后降低,随后又阶段性升高的情况。2)电镜下观察大鼠股直肌的超微结构,安静对照组肌原纤维结构完整、排列紧密,横纹清晰,肌丝排列规则,能清楚分辨出各带及线。力竭运动后骨骼肌超微形态结构发生了程度不同的改变,这些改变在E0组和E24组更加明显。游泳运动后骨骼肌超微结构的变化主要表现为肌节明、暗带的肌原纤维、Z线以及线粒体等,本实验中这些变化以E24组最为严重。如明显的Z线异常,肌节纵向不规则的大范围内断裂,肌原纤维内线粒体数目增多,肿胀,水性变及空泡化,呈多形态,嵴增加,排列乱等。3)安静对照组大鼠比目鱼肌和股外侧肌中,免疫组化结果未发现有MyoD与myogenin蛋白表达;经一周力竭性游泳运动后,在大鼠比目鱼肌中,MyoD在E24组表达明显,E48组达到高峰,E72组有所降低,但仍高于E24组;比目鱼肌中myogenin在E24组少量表达,E48组表达量也较少,仅比E24组多,E72组明显表达,其量达到高峰;另一方面,在大鼠股外侧肌中,MyoD在E24组表达明显,E48组达到高峰,E72组表达依然明显,但要比E24组略低;股外侧肌中myogenin在E24组少量表达,E48组表达清晰,E72组达到高峰;MyoD在E48、E72组比目鱼肌(慢肌)中蛋白表达比股外侧肌(快肌)中明显要高,而在E24组中表达量却相反;但myogenin在E24组、E48组和E72组股外侧肌(快肌)中蛋白表达则一直都高于比目鱼肌(慢肌)。结论:1)一周大负荷运动后,大鼠腓肠肌中SDH的活性变化出现运动即刻快速升高,恢复期内显著下降,但是随着恢复时间的延长又逐渐升高的现象,提示一周的大负荷游泳运动可以提高大鼠有氧氧化酶SDH的活性。2)大鼠股直肌电镜下观察结果显示,一周大负荷游泳运动能够引起骨骼肌超微结构较为显著的变化,如:肌纤维A带拉长,肌原纤维排列紊乱,Z线大范围内不规则,相邻间断裂,可见Z线流等。表明大负荷向心运动也可作为观察骨骼肌超微结构的重要模型之一。3)SABC免疫组织化学结果显示,大负荷运动后24h、48h、72h,在大鼠比目鱼肌和腓肠肌中MyoD与myogenin的蛋白表达呈现规律性变化,MyoD在大负荷运动后48h蛋白表达量最高,myogenin在大负荷运动后72h蛋白表达量最高。本实验表明MyoD、myogenin在运动性骨骼肌微损伤后的再生修复过程中起重要作用,可作为鉴定肌肉前体细胞和反映肌肉再生的指标。关于在不同运动训练模型下,MyoD、myogenin蛋白表达和基因表达,及其与骨骼肌纤维亚型转变之间的联系等,还有待进一步深入研究。
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全文目录
中文摘要 6-8 英文摘要 8-11 缩略词表 11-12 第一部分 文献综述 12-32 1 前言 12-13 2 生肌调节因子 MyoD 、myogenin 的概述 13-19 2.1 生肌调节因子MyoD 、myogenin 及其家族成员的一般作用机 13-14 2.2 MyoD、myogenin 的分子结构 14-15 2.3 MyoD、myogenin 的功能 15-19 2.3.1 MyoD、myogenin在骨骼肌的胚胎发育、成熟中的表达及作用 15-16 2.3.2 MyoD、myogenin在失神经骨骼肌萎缩中的表达及作用 16-18 2.3.3 MyoD、myogenin在肌肉损伤再生、修复中的的表达及其作用 18-19 3 MyoD、myogenin 与 MHC 及代谢酶的关系 19-25 3.1 MyoD、myogenin 与MHC 亚型的关系 20-21 3.2 琥珀酸脱氢酶的概述 21-22 3.3 运动对骨骼肌琥珀酸脱氢酶的影响 22-23 3.4 乳酸脱氢酶的概述 23-24 3.5 运动对骨骼肌乳酸脱氢酶的影响 24-25 4 运动对骨骼肌 MyoD 、myogenin 基因表达的影响 25-27 4.1 耐力训练对骨骼肌 MyoD 、myogenin 基因表达的影响 25-26 4.2 力量训练对骨骼肌 MyoD 、myogenin 基因表达的影响 26 4.3 低氧训练对骨骼肌 MyoD 、myogenin 基因表达的影响 26-27 5 运动对骨骼肌微损伤及超微结构的影响 27-32 5.1 运动性骨骼肌细胞损伤的类型 27 5.2 评定运动性骨骼肌损伤的指标 27-28 5.2.1 骨骼肌损伤的酶学指标 27 5.2.2 骨骼肌细胞膜脂质过氧化产物指标 27 5.2.3 骨骼肌损伤时细胞抗氧化系统指标 27-28 5.2.4 骨骼肌损伤时细胞因子的表达指标 28 5.2.5 骨骼肌损伤时骨骼肌结构蛋白指标 28 5.2.6 骨骼肌损伤时骨骼肌细胞骨架蛋白指标 28 5.2.7 骨骼肌超微结构变化的指标 28 5.3 运动性骨骼肌损伤的发生机制 28-29 5.4 运动对骨骼肌超微结构的影响 29-32 第二部分 实验部分 32-55 1 实验材料和方法 32-33 1.1 实验动物的分组和处理 32 1.2 实验动物的饲养 32 1.3 实验取材 32-33 1.4 石蜡标本的制备 33 2 测定指标、仪器和主要试剂 33-34 2.1 琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性检测 33 2.1.1 主要实验仪器 33 2.1.2 主要实验试剂 33 2.2 骨骼肌超微结构的检测 33-34 2.2.1 主要实验仪器 33 2.2.2 主要实验试剂 33-34 2.3 SABC-DAB 免疫组化检测生肌调节因子MyoD、myogenin 的蛋白表达 34 2.3.1 主要实验仪器 34 2.3.2 主要实验试剂 34 3 实验步骤 34-37 3.1 大鼠腓肠肌琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性检测 34-35 3.2 电镜观察骨骼肌超微结构 35-36 3.3 肌肉组织MyoD 和myogenin 的SABC-DAB 免疫组化检测 36 3.4 数据统计 36-37 3.4.1 琥珀酸脱氢酶活性统计 36 3.4.2 MyoD、myogenin 实验结果的记录方法 36-37 4 实验结果 37-48 4.1 腓肠肌琥珀酸脱氢酶活性测定结果 37 4.2 大鼠骨骼肌超微结构的变化 37-39 4.3 MyoD、myogenin 在大鼠比目鱼肌、股外侧肌中表达变化 39-48 4.3.1 MyoD 在大鼠比目鱼肌中表达 40-42 4.3.2 MyoD 在股外侧肌中表达变化 42-44 4.3.3 myogenin 在比目鱼肌中的表达变化 44-45 4.3.4 myogenin 在股外侧肌中的表达变化 45-48 5 讨论 48-54 5.1 大负荷运动对大鼠腓肠肌琥珀酸脱氢酶(SDH)活性表达的影响 48-50 5.2 大负荷运动对大鼠骨骼肌超微结构的影响 50-51 5.3 运动对大鼠骨骼肌生肌调节因子 MyoD、myogenin 蛋白表达的影响 51-54 5.3.1 MyoD、myogenin 与 MHC 表达的关系 51-52 5.3.2 运动训练对生肌调节因子 MyoD、myogenin 蛋白表达的影响 52-54 6 结论 54-55 参考文献 55-61 致谢 61
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中图分类: > 文化、科学、教育、体育 > 体育 > 体育理论 > 体育基础科学 > 运动生理学
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