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目的探讨中等强度耐力运动对老年小鼠骨骼肌卫星细胞数量和功能的影响,以及AMPK信号介导的自噬在此过程中的作用,为探索肌肉衰减综合症的发病机制和防治方案提供理论依据。材料与方法将不同鼠龄的小鼠随机分为青年对照组(YC)、成年对照组(AC)、老年对照组(OC)、老年运动组(OE),每组各12只。老年运动组小鼠的训练方案参照Bellafiore的研究,经过6周训练后,采用以下方法进行研究。(1)流式细胞分选技术,分离检测小鼠骨骼肌静止卫星细胞数量;免疫荧光染色实验检测肌卫星细胞标志物Pax7等在分选细胞中的表达,成肌诱导分化培养分选细胞并采用eMHC染色观察其形成肌管的能力;(2)对分选细胞P-AMPK及自噬相关蛋白LC3A/B,ATG12进行免疫荧光染色,并对其平均荧光强度进行统计分析;(3)Western Blot法检测C2C12成肌细胞AMPK通路相关蛋白、自噬相关蛋白(ATG12,Beclin1)的表达;透射电镜观察C2C12成肌细胞自噬小体形态;(4)注射肌肉毒素(20μl/10μɡ)法建立胫前肌损伤模型,组织学观察采用HE染色,免疫荧光染色实验检测成肌调节因子Myod、胚胎肌球蛋白eMHC的表达。结果(1)骨骼肌中静止肌卫星细胞数量,OC组少于AC组(P<0.05),AC组少于YC组(P<0.05),OE组多于OC组(P<0.05);(2)OE组肌卫星细胞的AMPK磷酸化水平与OC组相比显著升高(P<0.05),ATG12表达增强(P<0.01),LC3A/B表达降低(P<0.01);(3)AICAR诱导后,离体培养C2C12成肌细胞的AMPK磷酸化水平显著升高(P<0.01)、mTOR蛋白表达降低(P<0.05)、细胞自噬小体数量增多(P<0.05)、细胞自噬蛋白(LC3、Beclin1、ATG12)表达均显著增强(P<0.01);(4)注射肌肉毒素造成骨骼肌损伤后,OE组的激活肌卫星细胞数量多于OC组(P<0.05),肌管数量多于OC组(P<0.05),胚胎肌球蛋白表达与OC组相比也显著增强(P<0.05)。结论(1)骨骼肌中静止肌卫星细胞的数量随着年龄的增长而减少,耐力运动能减少老年小鼠静止肌卫星细胞的丢失。(2)耐力运动、AMPK激动剂AICAR可上调AMPK及相关蛋白表达,改善肌卫星细胞的自噬能力,从而维持老年小鼠肌卫星细胞的干细胞属性。(3)老年运动小鼠骨骼肌损伤后修复能力的增强,原因可能与运动后老年小鼠骨骼肌较多的静止肌卫星细胞数量募集有关,即耐力运动可维持老年小鼠肌卫星细胞的干细胞属性,促进肌纤维再生。