研究目的:骨骼肌中NADPH氧化酶(Nox)具有促使活性氧(ROS)生成的作用,它在骨骼肌中存在不同Nox分型。近十余年的研究表明,Nox是运动诱导骨骼肌ROS增加的主要途径。然而,运动性Nox的激活机制尚不清楚,运动对骨骼肌中Nox亚型的活性和表达的影响仍待进一步揭示。据此,本研究对SD大鼠进行一次性力竭跑台运动干预,联合使用Nox上游调控分子蛋白激酶C(PKC)的抑制剂,观察一次性力竭运动对骨骼肌PKC、Nox2、Nox4表达及PKC-Nox相互作用的影响,探讨基于PKC-Nox-ROS途径的运动性疲劳机制。研究方法:240-260g雄性SD大鼠30只,随机分为3组,每组10只,分别为对照组(C组)、力竭运动组(E组)、力竭运动联合使用PKC抑制剂组(EC组)。运动组SD大鼠进行一次性跑台力竭运动,运动方案从初始5 m/min逐渐增加至25 m/min并保持(增加幅度为5 m/min,间隔5 min)直到大鼠力竭,EC组大鼠运动前1天及运动前1 h腹腔注射PKC抑制剂白屈菜红碱(5mg/kg),C、E组大鼠注射相应体积的生理盐水,运动后即刻处死大鼠,取两侧跖肌、待测。采用DCF荧光探针法检测骨骼肌ROS生成;采用免疫蛋白印迹法检测骨骼肌PKC、Nox2、Nox4蛋白表达;采用免疫共沉淀法分析PKC-Nox4相互作用。研究结果:1)一次性力竭跑台运动数据显示,E组及EC组大鼠力竭时间均数为89±9.30及76.5±8.12 min,两组间比较无差异(P>0.05)。2)DCFH-DA荧光探针检测结果显示,与C组比,E组大鼠跖肌ROS显著升高(P<0.05);与E组比,EC组大鼠跖肌ROS含量显著降低(P<0.05)。3)与C组比,E组大鼠跖肌PKC蛋白表达显著增高(P<0.01);而与E组比,EC组大鼠跖肌PKC蛋白表达显著下降(P<0.01)。4)与C组比,E组大鼠跖肌Nox2和Nox4的蛋白表达均显著增高(P<0.01,P<0.05);与E组比,EC组大鼠跖肌Nox2的蛋白表达显著下降(P<0.05),Nox4蛋白表达无组间无差异(P>0.05)。5)免疫沉淀实验结果显示,与C组比,E组大鼠跖肌与PKC结合的Nox4蛋白含量显著增加(P<0.05);而与E组比,EC组大鼠跖肌与PKC结合的Nox4蛋白含量显著下降(P<0.05)。研究结论:1)PKC抑制剂对大鼠力竭运动持续时间无影响。2)一次性力竭运动后刺激大鼠跖肌ROS迅速生成,腹腔注射PKC抑制剂可能使其下游Nox的活性和蛋白表达抑制,从而抑制运动性ROS的生成。3)一次性力竭运动刺激大鼠跖肌PKC蛋白表达即刻增强,腹腔注射PKC抑制剂可能通过正反馈调节机制抑制运动性PKC蛋白含量的增加。4)一次性力竭运动刺激大鼠跖肌Nox2、Nox4蛋白表达增加,腹腔注射PKC抑制剂下调运动性Nox2的蛋白表达,而对Nox4表达无影响,进一步揭示了运动性Nox2的蛋白表达可能受PKC信号直接调控。5)免疫沉淀实验结果证实,PKC与Nox4之间相互作用形成PKC-Nox4复合物,一次性力竭运动刺激该复合物生成增加,可能介导了运动性ROS的生成;腹腔注射PKC抑制剂弱化了运动性PKC-Nox4复合物的生成,可能进一步介导对运动性ROS生成的抑制作用。