3 分析与讨论

3 分析与讨论

3.1 αB-crystallin对骨架蛋白desmin损伤具有保护作用

如图26所示，MC．Dalakas研究表明在骨骼肌和心肌肌细胞αB-crystallin与desmin、plectin一起在Z盘附近组成一个有组织的网络结构，此结构在机械应激过程中保护肌原纤维结构的完整。研究还表明αB-crystallin与desmin中间丝蛋白相互作用可预防应激诱导的骨架蛋白聚集[1]; 用细胞培养试验证实HSP27与αB-crystallin能够与微丝相互作用，在应激过程中小热休克蛋白与丝蛋白的作用明显增强，阻止了丝与丝之间的非正常性的聚集。αB-crystallin基因敲除可引起以desmin聚集为特点的骨骼肌疾病[2]，说明了αB-crystallin对中间丝骨架蛋白desmin的保护作用。以上文献支持αB-crystallin在肌纤维结构的稳定及功能正常中起保护作用。

Timothy等 (2002)[3]认为离心方式的训练保护骨骼肌对抗损伤的机制是: 运动诱导小热休克蛋白增加，增加的小热休克蛋白通过与骨架蛋白相互作用，使骨骼肌抗机械外力损伤的能力增强 (图27)。本研究发现6周适应性离心训练使腓肠肌细胞αB-crystallin安静值增加了200%，骨架蛋白desmin有增加的趋势，适应性训练后进行大强度定量离心运动时，训练组肌细胞desmin含量降低幅度有减小的趋势，CK显著降低，使骨骼肌出现了适应性的变化。从机制角度印证了Timothy的假说，说明训练可以使热休克蛋白表达增强，从而提高骨骼肌对抗运动应激的能力，增加的骨骼肌热休克蛋白αB-crystallin通过与desmin相互作用对骨架蛋白起到保护作用。

我们研究的另一个发现是，未训练大鼠在进行大强度定量离心运动后即刻，骨架蛋白 desmin 含量有显著的降低，αB-crystallin有一个平行的显著的增加，而6周适应性训练大鼠大强度定量离心运动后即刻，骨架蛋白desmin降低有减少的趋势，αB-crystallin 没有明显的变化。国外学者 Timothy JK 和J．Escobedo[5]研究发现安静小鼠离心收缩后即刻趾长伸肌desmin和膜骨架蛋白dystrophin丢失，伴随HSP25和αB-crystallin增加并移位到Z盘及细胞膜附近，推测HSP25和αB-crystallin可能帮助稳定或修复这里的骨架蛋白。因此，根据本文研究结果以及其他学者的结论，认为αB-crystallin与骨架蛋白desmin关系密切，随骨架蛋白含量变化而变化，与骨架蛋白具有协同作用，对骨架蛋白损伤起补充保护作用。

3.2 适应性训练期间及定量负荷后生化指标的变化

(1) 血清酶水平是反应骨骼肌损伤的宏观指标。在实验过程中，训练组的血清CK水平与对照组没有显著差异; 在3周时训练组血清LDH水平明显高于对照组。这些结果表明，适应性训练的开始阶段，大鼠在没有完全适应训练强度时，可能会表现出一定程度的肌损伤存在。但随着训练的进行，这种因对强度不适应而产生的损伤就逐渐减少或消失。

在训练6周后的大强度定量负荷后即刻，血清CK水平明显较低，不仅低于同样进行定量负荷的不训练对照组，甚至低于训练前的安静对照组和适应训练中的其他各组。这是在以前的一次性定量负荷或是力竭性研究中没有见到过的现象。这是否说明在适应性训练过程中，大鼠机体产生了某种适应性变化，使得在负荷过程中某些清除血清CK的机制激活或增强呢? 训练6周后大强度定量负荷组的LDH水平也低于相应对照组，虽然差异未达显著水平，但同样也提示这种消除机制存在的可能性。Liu Y等[6]在一份研究中发现，血清CK在训练开始的时候显著增加，但是随着HSP70的产生而降低。本文第二部分研究表明αB-crys-tallin在应激时移位于细胞膜和Z盘，可能对细胞膜和Z盘起保护作用，本部分6周训练后αB-crystallin含量显著增加，大负荷离心运动后CK渗漏显著降低，两者呈负相关关系，所以αB-crystallin增加可能与CK减少有关。

(2) 自由基代谢指标: 训练6周时肌组织MDA水平显著高于安静对照组和对照6周组，显示训练中肌组织脂质过氧化过程加强。与之相对应的，反应自由基清除能力的指标肌组织SOD水平在训练6周时有所增加。说明大负荷训练对机体较深的刺激作用。训练与不训练组大强度负荷后即刻的肌组织MDA、SOD没有显著差异。

Ji[7]研究安静大鼠力竭运动后即刻抗氧化酶的变化时也没有观察到MDA和SOD的变化与我们的研究结果相同。Smolka等 (2000)[8]研究安静大鼠力竭运动时，在运动后2h取材，而不是即刻，发现抗氧化酶活性显著降低，自由基水平增高，热休克蛋白HSP72显著增加。Smolka认为研究结果的不同主要是由于取材时间的不同造成的，取材时间的不同可反映自由基在不同的时间点攻击蛋白质的动力的不同，因为自由基浓度在运动后6h达高峰，运动后2h取材能够监测到自由基和抗氧化酶的变化，而即刻取材则不能。

Smolka等 (2000) 使用连续训练和间歇性训练模型对大鼠进行为期8周的训练，然后安静组和训练组进行力竭性运动 (以安静大鼠出现力竭时间为准)，运动后2h取比目鱼肌进行检测，发现安静组大鼠力竭运动后抗氧化酶活性显著降低，自由基活动显著增强，建议有一个氧化应激反应存在; 而训练组大鼠由于经过训练预先具有较高的抗氧化酶，足够对抗体内出现的自由基，因此大负荷运动后氧化应激反应较轻。研究最重要的发现是训练组与安静组力竭运动后，仅仅在安静组大鼠有HSP72表达升高，作者由此推论，在运动性氧化应激反应中HSP72与抗氧化酶协同作用，热休克蛋白对抗氧化酶具有补充保护作用。(https://www.daowen.com)

由于离心运动后骨架蛋白损伤出现较早[9]，因此本文研究了离心运动后“即刻”骨架蛋白desmin损伤与αB-crystallin表达之间的关系。参考Smolka的研究模型，本文采用间歇性离心训练的方式训练大鼠，然后训练组与安静组都进行定量的大负荷离心运动。研究结果表明，安静组离心运动后即刻desmin蛋白丢失较多，αB-crystallin显著增加; 而经过训练的大鼠，desmin抗机械损伤能力较强，大强度离心运动后desmin损伤轻微，小热休克蛋白也没有变化，因此建议: αB-crystallin与desmin具有协同作用，小热休克蛋白αB-crystallin对离心运动后即刻骨架蛋白desmin具有补充保护作用。

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[1]Djabali K，De Nechaud B，Landon F，et al． a B-crystallin interacts with interme-diate filamenta in response to stress． Journal of Cell Science． 1997，110: 2759～2769．

[2]Vicart P，Caron A，Guicheney P，et al． A missense mutation in the a B-crystallin chaperone gene causes a desminrelated myopathy． Nature Genetics． 1998，20: 92～95．

[3]Timothy J． Koh． Do small heat shock proteins protect skeletal muscle from injury? Exerc． Sport． Sci． Rev． 2002，30 (3): 117～121．

[4]MC． Dalakas，M．D．，KY． Park，et al． Desmin myopathy，a skeletal myopathy with cardiomyopathy caused by mutations in the desmin gene． The New England Journal of Medicine． 2000，March16: 770～780．

[5]Timothy J．Koh and Joel Escobedo． Cytoskeletal disruption and small heat shock pro-tein translocation immediately after lengthening contractions． Am J Physiol Cell Physiol． 2004，286: C713～C722．

[6]Liu Y，S． Mayr，A． Opitz-Gress，et al． Human skeletal muscle HSP70 response to training in highly trained rowers． J Appl Physiol，1999，86: 101～104．

[7]Ji LL． Antioxidant enzyme response to exercise and aging． Med Sports Exerc， 1993，25: 225～231．

[8]Smolka MB．，Zoppi CC．，Alves AA，et al． HSP72 as a complementary protection against oxidative stress induced by exercise in the soleus muscle of rats． Am J Physiol Regula-tory Integrative Comp Physiol，2000，279: R1539～R1545．

[9]Lieber RL，Thornell LE，Friden J． Muscle cytoskeletal disruption occurs within first 15 minutes of cycle eccentric． J Appl Physiol，1996，80 (1): 278～284．