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背景:心肌梗死（myocardial infarction,MI）导致心功能恶化,并累及远隔器官损伤,如骨骼肌、肝和肾等重要器官发生病理性重塑。临床研究表明,MI多发于老年人群,并趋于年轻化。以骨骼肌减少为主要特征的心脏恶病质综合征是心梗患者死亡的重要原因之一,严重影响患者的生存质量。因此,抑制骨骼肌减少,提高骨骼肌质量和功能,对改善心梗患者生存率及其生存质量具有重要意义。文献表明,外源性注射胰岛素样生长因子-1人源重组蛋白（Recombinant human insulin-like growth Factor-1,rhIGF-1）显著抑制骨骼肌减少。运动干预有效刺激骨骼肌IGF-1（Insulin like growth factor-1,IGF-1）表达分泌,在降低氧化应激、抑制细胞凋亡和促进细胞增殖等方面均发挥重要作用。但骨骼肌IGF-1分泌是否存在运动方式差异?哪种运动方式对改善小鼠骨骼肌质量减少效果最显著?激活IGF-1/IGF-1R/磷脂酰肌醇 3-激酶/蛋白激酶 B（Phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase/Protein kinase B,PI3K/AKT）通路是否可以抑制骨骼肌细胞凋亡和蛋白质泛素化降解,促进骨骼肌肌生成?尚缺乏文献报道。对此本文将对上述问题开展实验探索。目的:比较不同运动方式和骨骼肌电刺激对IGF-1表达的差异及其对小鼠骨骼肌减少的改善作用,并探讨抗阻和有氧运动改善心梗小鼠骨骼肌减少的作用机制。该研究将为运动改善心梗诱导骨骼肌减少的方法与作用靶分子筛选提供实验依据。材料与方法:（1）动物实验分组:10月龄健康雄性C57BL/6J野生型小鼠,随机分为正常组（CON）、有氧运动组（AE）、抗阻运动组（RE）、全身振动组（WBV）、电刺激组（ES）,每组12只;假心梗组（S）、心梗组（MI）、心梗抗阻运动组（MRE）、心梗有氧运动组（MAE）,每组8只,共9组。（2）细胞实验分组:选择C2C12细胞,分为正常对照CON组、H2O2组、H2O2+rhIGF-1 组、H2O2+rhIGF-1+NVP-AEW541（IGF-1R 阻断剂）组、H2O2+rhIGF-1+LY294002（PI3K 抑制剂）组,共 5 组。（3）心梗模型构建:采用左冠状动脉前降支结扎法制备小鼠MI模型。以心尖部位心肌颜色变浅或变白以及心电图ST段抬高或T波倒置作为手术成功标志,之后关胸排气缝合。（4）运动训练方案:有氧运动组（AE）运动方案为76%VO2max,以12m/min、坡度为0°,60min/d,5d/wk×4wk;抗阻运动组（RE）爬梯高1m,间隔1cm,倾斜角度80°,尾部负重75%最大承载重量,保持该负荷直到训练结束,9组/d,组间休息1min,5d/wk×4wk;全身振动组（WBV）训练方案为13Hz×2mm,15min/次,1次/d,5d/wk×4wk;电刺激组（ES）连接SDZ-Ⅱ电针仪,采用20Hz×1mA,15min/次,1 次/d,5d/wk×4wk。（5）检测指标与方法:RT-qPCR检测骨骼肌igf-1 mRNA表达,Western blotting:骨骼肌与细胞 IGF-1、IGF-1R、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR、p-P70S6K/P70S6K、Pax7、MyoD、Myf5、MuRF1、MAFbx、TNF-α、NF-KB、clevaed caspase3、Cyt-c、Bax、Bcl-2、α-actinin、myosin、SOD1 和 SOD2 蛋白表达,DHE试剂盒检测ROS水平,TUNEL试剂盒检测细胞凋亡。结果:（1）有氧运动和抗阻运动均可显著提高小鼠心脏相对质量、左室短轴缩短率和射血分数（P＜0.05,P＜0.01）。表明有氧和抗阻运动可提高小鼠心功能。（2）有氧运动、抗阻运动、全身振动和肌肉电刺激均可显著提高骨骼肌相对质量和最大承载力（P＜0.05,P＜0.01）,其中抗阻运动和全身振动可显著提高骨骼肌细胞横截面积（P＜0.01）。表明有氧和抗阻运动、全身振动及肌肉电刺激均可提高小鼠骨骼肌质量,且抗阻运动干预效果最优（3）不同运动方式和肌肉电刺激显著升高小鼠骨骼肌igf-1 mRNA、IGF-1和IGF-1R的表达以及p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT水平（P＜0.01）。表明不同运动方式及肌肉电刺激均可显著激活小鼠骨骼肌IGF-1/IGF-1R/PI3K/AKT信号通路。（4）不同运动方式和肌肉电刺激显著提高小鼠骨骼肌Pax7、p-mTOR/mTOR和p-P70S6K/P70S6K的表达（P＜0.01）。表明不同运动方式及肌肉电刺激均可显著提高小鼠骨骼肌肌生成因子水平。（5）不同运动方式和肌肉电刺激显著提高小鼠骨骼肌SOD1和SOD2的表达（P＜0.01）。表明不同运动方式及肌肉电刺激均显著提高小鼠骨骼肌抗氧化能力。（6）不同运动方式和肌肉电刺激显著降低小鼠骨骼肌Bax/Bcl-2、Cleaved Caspase-3、MuRF1和MAFbx的表达（P＜0.01）。表明不同运动方式和肌肉电刺激均可显著抑制小鼠骨骼肌细胞凋亡和蛋白质泛素化降解。（7）抗阻运动和有氧运动均可显著提高心梗小鼠心脏相对质量、FS和EF,降低心梗心脏LVEDD和LVESD（P＜0.01）。表明抗阻运动和有氧运动均可改善心梗小鼠心功能。（8）抗阻运动和有氧运动均可显著提高心梗小鼠骨骼肌相对质量、骨骼肌细胞横截面积、最大承载力（P＜0.05,P＜0.01）。表明抗阻运动和有氧运动显著改善心梗小鼠骨骼肌减少其中抗阻运动干预效果最优。（9）抗阻运动和有氧运动均可显著提高心梗小鼠的血清IGF-1蛋白表达,骨骼肌igf-1 mRNA、IGF-1、IGF-1R、p-PI3K/PI3K 和 p-AKT/AKT 等蛋白的表达（P＜0.05,P＜0.01）。表明抗阻运动和有氧运动显著激活心梗小鼠骨骼肌IGF-1/IGF-1R/PI3K/AKT 信号通路。（10）抗阻运动和有氧运动均可显著提高心梗小鼠的骨骼肌Pax7、MyoD、Myf5、Myogenin、Myf6、p-mTOR/mTOR 和 p-P70S6K/P70S6K 等蛋白的表达（P＜0.05,P＜0.01）。表明抗阻和有氧运动显著提高小鼠骨骼肌肌生成因子水平。（11）抗阻运动和有氧运动均可显著减少心梗小鼠骨骼肌TUNEL阳性颗粒,降低骨骼肌 Cyt-C、Bax/Bcl-2 和 Cleaved Casspase-3 等蛋白的表达（P＜0.01）。表明抗阻运动和有氧运动显著抑制心梗小鼠骨骼肌细胞凋亡。（12）抗阻运动和有氧运动均可显著提高骨架蛋白α-actinin和Myosin的表达,降低心梗小鼠的骨骼肌TNF-α、NF-κB、HSP70、MuRF1和MAFbx等蛋白的表达（P＜0.05,P＜0.01）。表明抗阻运动和有氧运动显著抑制心梗小鼠骨骼肌蛋白质泛素化降解。（13）抗阻运动和有氧运动均可显著降低心梗小鼠骨骼肌氧化应激水平,提高SOD1和SOD2蛋白表达（P＜0.01）。表明抗阻运动和有氧运动显著提高心梗小鼠骨骼肌抗氧化能力,降低骨骼肌氧化应激水平。（14）rhIGF-1 干预显著升高 C2C12 细胞 IGF-1R、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT蛋白表达（P＜0.01）;NVP-AEW541或LY294002干预显著降低rhIGF-1干预后C2C12 细胞 IGF-1R、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT 蛋白表达（P＜0.01）。表明 rhIGF-1干预显著激活C2C12细胞IGF-1R/PI3K/AKT通路。（15）rhIGF-1 干预显著升高 C2C12 细胞 Pax7、MyoD、Myf5、Myogenin、Myf6、p-mTOR/mTOR、p-P70S6K/P70S6K 蛋白表达（P＜0.01）;NVP-AEW541或LY294002干预显著降低rhIGF-1干预后C2C12细胞Pax7、MyoD、Myf5、Myogenin、Myf6、p-mTOR/mTOR、p-P70S6K/P70S6K 蛋白表达（P＜0.01）。表明rhIGF-1干预激活C2C12细胞IGF-1R/PI3K/AKT通路显著提高H2O2诱导的C2C12细胞肌生成因子水平。（16）rhIGF-1干预显著降低C2C12细胞MuRF 1和MAFbx蛋白表达（P＜0.01）;NVP-AEW541或LY294002干预显著升高rhIGF-1干预后C2C12细胞MuRF1和MAFbx 蛋白表达（P＜0.01）。表明 rhIGF-1 干预激活 C2C12 细胞 IGF-1R/PI3K/AKT通路显著抑制H2O2诱导的C2C12细胞蛋白质降解。（17）rhIGF-1干预显著降低C2C12细胞氧化应激水平,升高SOD1和SOD2蛋白表达（P＜0.01）;NVP-AEW541或LY294002干预显著升高rhIGF-1干预后C2C12细胞氧化应激水平,降低C2C12细胞SOD1和SOD2蛋白表达（P＜0.01）。表明rhIGF-1干预激活C2C12细胞IGF-1R/PI3K/AKT通路显著抑制H2O2诱导的C2C12过度氧化应激。（18）rhIGF-1 干预显著降低C2C12细胞Bax/Bcl-2、Cyt-C 和 Cleaved Caspase-3蛋白表达,减少TUNEL 阳性颗粒（P＜0.01）;NVP-AEW541或LY294002干预显著升高 rhIGF-1 干预后 C2C12 细胞 Bax/Bcl-2、Cyt-C 和 Cleaved Caspase-3 蛋白表达,增多TUNEL阳性颗粒（P＜0.01）。表明rhIGF-1干预激活C2C12细胞IGF-1R/PI3K/AKT通路显著抑制H2O2诱导的C2C12细胞凋亡。结论:（1）有氧和抗阻运动、全身振动和骨骼肌电刺激均显著激活小鼠IGF-1/IGF-1R/PI3K/AKT通路,提高骨骼肌质量,其中抗阻运动改善作用优于其他3种方式。全身振动和肌肉电刺激作为被动刺激方式,适用于日常行动不便人群。（2）抗阻和有氧运动显著刺激心梗小鼠骨骼肌IGF-1表达,激活IGF-1R/PI3K/AKT通路,抑制心梗诱导的骨骼肌氧化应激、蛋白质降解和细胞凋亡,提高肌生成因子水平,提高骨骼肌抗氧化能力,抑制心梗诱导的骨骼肌减少。（3）rhIGF-1外源性干预显著激活IGF-1R/PI3K/AKT通路,显著降低H2O2诱导的C2C12成肌细胞氧化应激、蛋白质泛素化降解和细胞凋亡,提高肌生成因子水平。综上,抗阻和有氧运动通过刺激心梗小鼠骨骼肌内源性IGF-1表达激活骨骼肌IGF-1/PI3K/AKT通路,降低骨骼肌氧化应激水平,抑制骨骼肌蛋白质泛素化降解和细胞凋亡,提高肌生成因子水平,改善心梗诱导的骨骼肌减少。