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目的:通过自然饲养的10月龄SPF级KM小鼠,在自然饲养状态下探讨其细胞自噬功能状态与衰老性肌肉萎缩的关系,通过相同强度的爬梯运动干预,探讨运动干预对细胞自噬通路的调控在改善衰老性肌萎缩(Sarcopenia)的作用与机制;同时,也通过细胞自噬抑制剂建立细胞自噬缺陷模型,进一步证实细胞自噬功能状态在运动干预衰老性肌肉萎缩中的关键作用。这些研究将为细胞自噬功能状态在衰老性肌萎缩病理发展中调控提供参考或依据,也为老年人提高生活质量,改善生活品质提供帮助。方法:取10月龄的雄性老年KM小鼠32只,将其随机分为老年对照组(Senior control group,SC组),老年爬梯组(Senior ladder-climbing group,SL组),老年氯喹处理组(Chloroquine administration group,CQ组),老年氯喹联合爬梯干预组(Chloroquine administration plus ladder-climbing group,CQL组),每组8只;另外,取3月龄的青年小鼠8只,作为青年对照组(Youth control group,YC组)。CQ组和CQL组按照每天40mg/kg的剂量腹腔注射给药,5次/周;SL组和CQL组分别进行为期8周的爬梯运动干预,3次/周,于末次运动干预后24 h处死;YC组小鼠自然状态饲养到5月龄;其余组自然饲养到12月龄。组织标本使用HE染色和TUNEL染色观察小鼠骨骼肌的形态学变化;使用western blot的检测方法检测小鼠Bcl-2、Beclin-l、p62和LC3等蛋白的表达水平。结果:1.与YC组相比,SC组小鼠骨骼肌湿重比显著下降(p<0.01),而SL组的骨骼肌湿重比显著高于SC组(p<0.01);同时,与YC组相比,CQ组小鼠骨骼肌湿重比显著下降(p<0.001),与CQ组相比,CQL组小鼠骨骼肌湿重比仍有下降趋势,无显著性差异。2.HE染色:与YC组相比较,SC组小鼠肌萎缩细胞增多,而SL组肌萎缩细胞数量较SC组减少;同时,与YC组相比,CQ组小鼠肌萎缩与核内移细胞均增多;与CQ组相比,CQL组小鼠骨骼肌细胞核内移数量未减少。3.TUNEL染色:与YC组相比,SC组小鼠骨骼肌阳性细胞数量增多,而SL组的骨骼肌阳性细胞数量较SC组减少;同时与YC组相比,CQ组小鼠骨骼肌细胞阳性细胞数量增多;与CQ组相比,CQL组小鼠骨骼肌阳性细胞数量未减少。4.Western blot结果:与YC组相比,SC组小鼠骨骼肌的Bcl-2表达量显著下降(p<0.01),p62表达量显著升高(p<0.001),Beclin-1表达量显著下降(p<0.001),LC3-II/LC3-I比值无明显变化;与SC组相比,SL组小鼠骨骼肌的Bcl-2表达量显著升高(p<0.001),p62表达量显著下降(p<0.001),Beclin1表达量显著升高(p<0.001),LC3-II/LC3-I比值显著下降(p<0.001);同时,与YC组相比,CQ组小鼠骨骼肌的Bcl-2表达量显著下降(p<0.001),p62表达量显著升高(p<0.05),Beclin1表达量显著下降(p<0.001),LC3-II/LC3-I比值显著下降(p<0.001);与CQ组相比,CQL组小鼠骨骼肌的Bcl-2表达量显著下降(p<0.001),p62表达量显著升高(p<0.001),Beclin1表达量显著下降(p<0.001),LC3-II/LC3-I比值有下降趋势,无显著性差异。结论:1.10月龄KM小鼠与氯喹干预小鼠的骨骼肌细胞均出现凋亡现象及自噬被抑制现象,从而诱导肌萎缩。2.运动训练可有效激活骨骼肌细胞自噬,从而缓解肌萎缩征状。3.在自噬通路被CQ阻断的情况下,运动训练不但不能激活骨骼肌细胞自噬与缓解肌萎缩征状,反而运动训练会不同程度地加重小鼠骨骼肌的萎缩。综上所述,适量适度的运动干预可以通过激活骨骼肌细胞自噬,从而抑制细胞凋亡和蛋白降解的发生,提高机体的肌肉质量,防止Sarcopenia的出现;相反,如果由于细胞自噬功能被抑制或细胞自噬基因缺陷的情况下,运动干预可能会加重骨骼肌的萎缩,这些研究为保障老年人科学运动、提高生活质量、和促进身体健康提供了新的研究方向。