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研究目的:线粒体是一种结构和功能复杂而敏感的细胞器,拥有独立于细胞核的基因组,在细胞的不同时相、生理过程和环境条件下,线粒体的形态、数量和质量具有高度的可塑性。在正常情况下,线粒体的数量、形态及功能维持相对稳定的状态,称为线粒体稳态。线粒体质量控制体系是线粒体稳态维持的重要机制,主要包括UPRmt与线粒体自噬。在低水平的线粒体应激下,线粒体激活UPRmt以增加细胞器内蛋白酶、分子伴侣与抗氧化物。在严重的线粒体缺陷下,融合促进mt DNA混合,分裂使损伤不可逆的线粒体隔离,并被线粒体自噬消除。本研究观察耐力训练前后一次性递增负荷运动激活骨骼肌UPRmt和线粒体自噬的时序变化规律,及与线粒体呼吸效率和活性氧（ROS）产生的关联,以探讨两种线粒体质量控制机制在运动应答中的潜在生物学效应。研究方法:本研究建立耐力训练前后一次性递增负荷运动大鼠模型,探讨线粒体质量控制两种保护机制的关系。使用OROBOROS Oxygraph-2k呼吸测定仪对线粒体呼吸控制率（RCR）进行检测。用AMR探针法测量H2O2,反映线粒体ROS生成水平。采用实时荧光定量PCR测定UPRmt（c-Jun、CHOP、HSP60、CLPP）与线粒体自噬（PINK1、Parkin、BNIP3）相关基因表达水平,采用蛋白免疫印迹和Simple WesternTM测定UPRmt（c-Jun、CHOP、HSP60、CLp P）与线粒体自噬（PINK1、Parkin、BNIP3、LC3II/I）相关蛋白表达水平。采用SPSS Statistics21进行数据分析。研究结果:1耐力训练前后一次性递增负荷运动对大鼠骨骼肌线粒体RCR的影响耐力训练前,一次性递增负荷运动中,RCR呈先上升后下降的变化趋势,90min显著升高并达峰值（p<0.05）,150min恢复到安静状态。耐力训练后,一次性递增负荷运动中,RCR呈先上升后下降的变化趋势,90min显著升高（p<0.05）,150min达峰值（p<0.05）,运动后3h恢复到安静状态。与耐力训练前各时间点相比,训练后RCR在运动150min及运动后12h显著升高（p<0.05）。2耐力训练前后一次性递增负荷运动对大鼠骨骼肌线粒体ROS生成速率的影响耐力训练前,一次性递增负荷运动中,ROS生成速率呈先上升后下降的变化趋势,150 min显著升高并达峰值（p<0.05）,运动后3h恢复到安静状态。耐力训练后,一次性递增负荷运动中,ROS生成速率呈先上升后下降的变化趋势,90min显著升高并达峰值（p<0.01）,运动后3h恢复到安静状态。与耐力训练前各时间点相比,训练后ROS生成速率在安静时和运动150min显著降低（p<0.05）。3耐力训练前后一次性递增负荷运动对大鼠骨骼肌UPRmt相关蛋白表达的影响耐力训练前,一次性递增负荷运动中,c-Jun呈先上升后下降的变化趋势,45min显著升高（p<0.01）,90min达峰值（p<0.001）,运动后12h恢复到安静状态。CHOP呈先上升后下降的变化趋势,150min显著升高并达峰值（p<0.05）,运动后3h恢复到安静状态。HSP60呈先上升后下降的变化趋势,90min显著升高（p<0.01）,运动后12h达峰值（p<0.001）。CLPP呈先上升后下降的变化趋势,150min显著升高（p<0.05）,运动后12h达峰值（p<0.001）,运动后24h恢复到安静状态。耐力训练后,一次性递增负荷运动中,c-Jun呈先上升后下降的变化趋势,45min显著升高（p<0.05）,150min达峰值（p<0.001）,运动后3h恢复到安静状态。CHOP呈先上升后下降的变化趋势,150min显著升高并达峰值（p<0.05）,运动后3h恢复到安静状态。HSP60呈先上升后下降的变化趋势,150min显著升高（p<0.01）,运动后12h达峰值（p<0.01）。CLPP呈先上升后下降的变化趋势,150min显著升高并达峰值（p<0.001）,运动后12h恢复到安静状态。与耐力训练前各时间点相比,训练后c-Jun在运动150min显著升高（p<0.05）。CHOP在运动45、90、150min显著升高（p<0.05～p<0.01）。HSP60在运动后3、12h显著升高（p<0.01～p<0.001）。CLPP在运动45、90、150min和运动后3h显著升高（p<0.05～p<0.001）。4耐力训练前后一次性递增负荷运动对大鼠骨骼肌线粒体自噬相关蛋白表达的影响耐力训练前,一次性递增负荷运动中,PINK1、Parkin均无显著变化。LC3II/I呈先下降再上升后逐渐下降的趋势,150min显著升高并达峰值（p<0.05）,运动后3h恢复到安静状态。BNIP3呈先下降后上升的变化趋势,150min显著下降并达谷值（p<0.05）。耐力训练后,一次性递增负荷运动中,PINK1呈先上升后下降的变化趋势,150min显著升高并达峰值（p<0.05）,运动后3h恢复到安静状态。Parkin无显著性变化。LC3II/I呈先下降再上升后逐渐下降的趋势,150min显著上升并达峰值（p<0.01）,运动后3h恢复到安静状态。BNIP3呈先下降后上升的变化趋势,运动后24h时均较运动150min显著升高（p<0.05）。与耐力训练前大鼠相比,训练后PINK1、Parkin无显著性差异,LC3II/I在运动150min显著升高（p<0.05）,BNIP3在运动后3h显著升高（p<0.05）。研究结论:本研究以大鼠骨骼肌为研究对象,观察一次性递增负荷运动对大鼠骨骼肌UPRmt和线粒体自噬的影响。结论如下:1.一次性递增负荷运动进程中,骨骼肌UPRmt活化早于线粒体自噬,UPRmt与线粒体呼吸效率上调时程一致,提示UPRmt参与维持骨骼肌线粒体能量代谢对运动的应答;线粒体自噬与ROS上调时程一致,提示线粒体自噬参与对骨骼肌运动氧化应激的保护性应答。2.8周耐力训练未改变安静状态UPRmt和线粒体自噬水平,但提高了急性递增负荷运动对UPRmt和线粒体自噬的激活程度,提示上调线粒体质量控制体系的应激能力是耐力运动实现骨骼肌健康效应的途经之一。