目的:观察一次性力竭运动后大鼠脑、心、骨骼肌组织和线粒体中PHB1含量的变化及对大鼠线粒体功能的影响,探寻PHB1与线粒体功能和能量代谢的关系。方法:健康雄性SD大鼠40只,随机分为2组(n=20):对照组和一次性力竭运动组,大鼠进行一次性急性跑台运动建立力竭运动模型。收集各组大鼠的心、脑和骨骼肌组织样品并提取线粒体,检测其呼吸功能和ROS的变化。用Western blot方法检测组织和线粒体中PHB1蛋白表达水平;用分光光度计检测各器官中ATP含量以及线粒体中复合体V活性(ATP合酶活性)。结果:(1)一次性力竭运动后脑、心肌、骨骼肌中ATP含量显著性降低;(2)一次性力竭运动后脑、心肌、骨骼肌线粒体中复合体V活性、RCR、ROS显著性降低,ST4均显著性升高,ST3无显著性差异。(3)一次性力竭运动后心、脑、骨骼肌线粒体中PHB1的表达显著性减少。(4)通过相关性分析得出:一次性力竭运动后心、脑、骨骼肌中ATP含量与心、脑、骨骼肌中复合体V活性呈正相关;心、脑、骨骼肌中ATP含量和心、脑骨骼肌中PHB1的表达呈正相关。结论:一次性力竭运动后,降低线粒体氧化磷酸化功能,使大鼠脑、骨骼肌线粒体内ROS生成增加,PHB1的表达、ATP含量和复合体V活性均下降。一次性力竭运动使得大鼠线粒体内PHB1表达降低,线粒体功能减弱,机体能量代谢降低。