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目的:研究大负荷运动及恢复期大鼠骨骼肌骨架蛋白Nebulin及Vimentin及超微结构的变化。方法:以36只6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。采用SABC-DAB免疫组化方法检测大鼠比目鱼肌和股外侧肌中骨架蛋白Nebulin和Vimentin蛋白表达,并用图像分析仪对免疫染色切片进行定量分析。取股直肌样本制作电镜超薄切片,透射电子显微镜下观察骨骼肌的超微结构变化。结果:(1)免疫组化结果显示,大负荷运动后,E0组股外侧肌vimentin和nebulin染色程度明显加深,而且阳性范围明显增大,不仅分布于胞浆中,还分布于细胞周围的结缔组织,以及小血管的周围及内部;运动后E12组,vimentin和nebulin表达强度明显低于运动后即刻组(P<0.05),但仍明显高于对照组;运动后E24组的染色范围更大,但染色程度比运动后即刻和运动后12组稍浅。E48组染色范围和运动后E24组范围相近,胞浆,细胞周围以有小血管分布处都有表达,尤其在个别坏死细胞处整个细胞区域都有表达,表达程度比前面几组都要浅。运动后E72组阳性范围明显增大,染色逐渐减淡。比目鱼肌的结果与股外侧肌相似。(2)大鼠股外侧肌、比目鱼肌免疫组化结果均显示,vimentin和nebulin图像分析系统统计结果基本相似。对照组无论是平均光密度值还是阳性目标面积都较少。E0组大鼠骨骼肌vimentin和nebulin表达的平均光密度值最高,说明此时表达信号最强; E12组表达强度明显低于运动后E0组(P<0.05),但仍明显高于C组(P<0.05);运动后24、48组表达强度低于运动后12组,但差异没有统计学意义,E72组显色最淡。另外,运动后所有时相的vimentin和nebulin阳性面积百分比PSA都明显高于对照组。E24组大鼠骨骼肌中PSA最高。从各组平均光密度值和阳性面积来看,E0组平均光密度最大,以后逐渐减少。而阳性表达面积从运动后即刻开始逐渐递增,E24、E48组的阳性表达面积较大,PSA最高值在E24组,表明运动后不同时间点vimentin和nebulin的表达都有不同程度的增加。(3)通过观察安静对照组和E0组、E24组股直肌电镜照片发现,对照组的骨骼肌呈正常的超微结构,内质网及线粒体均清晰可见,细胞核呈正常结构,肌原纤维排列整齐规则,H带、I带、M线及Z线界限清晰,基质内有少许空泡。力竭运动组(E0、E24)骨骼肌结构明显遭受破坏,具体表现细胞间质水肿、肌间隙增宽,内质网、线粒体可见有轻度变形,细胞核及核膜保存尚好;肌原纤维疏松变细,H带、I带界限不清,M线、Z线模糊,出现Z线扭曲、消失,部分基质变浅,力竭运动组可明显看出线粒体变形、扭曲、肿大。结论:(1)大负荷运动后大鼠骨骼肌肌纤维免疫组化结果显示,Nebulin和Vimentin染色程度及阳性范围均不同程度、不同范围地出现了增加,在运动后即刻达峰值,表明细胞骨架蛋白nebulin和vimentin是骨骼肌运动性微损伤的敏感形态学指标.(2) vimentin和nebulin免疫组化图像分析系统统计结果,二者基本相似。与对照组相比,力竭运动后Nebulin和Vimentin平均光密度及阳性面积百分比均显著升高,平均光密度在力竭后即刻较高,但阳性面积百分比最高点出现在运动后24小时。表明运动后不同时间点vimentin和nebulin的表达都有不同程度的增加。(3)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可作为观察骨骼肌超微结构的重要模型之一。