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大量研究表明,运动应激引起自由基生成迅速增加,从而引起细胞结构特别是供能的线粒体结构和机能的破坏,导致组织细胞损害。国外已有以电刺激C2C12进行骨骼肌细胞功能的研究。激光生物刺激效应的研究是当前激光医学基础研究的热点,但几乎没有C2C12肌管尤其是其线粒体功能低下的PBM研究。本文研究低强度810nmGa-Al-As半导体激光(LIL)照射对电刺激引起的C2C12肌管线粒体功能变化的影响。 目的:本实验利用电刺激培养的C2C12作为运动训练的细胞模型,研究运动引起的骨骼肌线粒体功能低下状态。选用不同剂量的LIL照射电刺激前后的C2C12肌管,摸索最佳的能改善线粒体功能的剂量段,初步探讨LIL对自由基代谢影响的PBM机制,探讨一种无损伤的促进运动性疲劳或自由基损伤康复的手段。 方法:本研究以45V、20ms、5Hz的电刺激(ES)强度刺激分化的C2C12肌管,使其产生收缩运动,然后选用刺激周期为75min的ES诱导C2C12肌管线粒体功能低下,采用不同的LIL剂量照射,研究ES及LIL照射对线粒体功能的影响。以二氯荧光素为探针,利用荧光分光光度计实时检测C2C12肌管内活性氧(ROS)的变化,并进一步以四甲基偶氮唑盐(MTT)为监测指标评定线粒体功能的变化。 结果:1.电刺激分化6天的C2C12肌管,细胞内ROS生成的变化呈“双峰曲线”,峰值的刺激周期分别为75min和120min,表明电刺激骨骼肌收缩能引起细胞内ROS生成增加,随刺激强度不同增加的量不同。ES75min组OD值与对照组有显著性下降(P＜0.05),90min电刺激组OD值与对照组和75min电刺激组有显著性升高(P＜0.01)。 2.单纯激光照射不经电刺激的肌管,激光照射剂量从(0.33-14.16)J/cm2,肌管内ROS生成呈增加趋势:(0.33-2.646)J/cm2与对照组无差异,(5.358-14.16)J/cm2剂量段与对照组有显著性差异(P＜0.01)。此时,线粒体的功能呈两种变化趋势:在(0.33-8.22)J/cm2剂量段与对照无差异,（11.22-14.16）J/cm2剂量段与对照相比有极显著性下降(P＜0.01)。 3.不同剂量的激光照射经电刺激75min后的肌管结果表明:ES+0.33J/cm2剂量组与电刺激75min组ROS生成有极显著性下降(P＜0.01);ES+14.16J/cm2与电刺激75min组相比显著性升高,且所有电刺激组与正常细胞对照组相比ROS生成均有极显著性升高(P＜0.01)。OD值显示:ES75min组与对照组相比线粒体功能有显著性下降。(11.22-14.16)J/cm2剂量照射与对照比极显著性下降,而(0.33-8.22)J/cm2剂量段与75min刺激组相比则极显著性升高(P＜0.01),可以明显的改善线粒体的功能,且剂量越小激光效应越明显。 结论:电刺激C2C12肌管75min可引起线粒体功能低下。不同剂量的LIL照射对功能低下的肌管线粒体功能产生不同的效应,低剂量段的照射强度(0.33-8.22)J/cm2可以改善线粒体的功能,而高剂量段的照射强度(11.22-14.16) J/cm2则进一步对功能低下的线粒体产生了伤害作用。LIL可能是一种促使细胞康复的新型光学手段。