随着全世界老龄人口的增多,许多国家老龄化社会的矛盾渐渐凸现,延长健康寿命和提高老年人生活质量的问题已成为各国政府和社会所关注的焦点,同时,衰老与抗衰老问题也成为当今科学界的研究热点。近年来,老年人肌肉功能的衰退受到了研究人员的重视,因为人们发现肌肉的衰老会加速人体整体衰老进程,而肌肉功能的恢复对提高老年人健康水平和生活质量都十分有意义。肌肉丢失是指由衰老引起的肌肉质量的减小和力量的衰退。肌肉丢失被认为是老年人肌肉功能衰退的主要原因,因而肌肉丢失作为一个新领域吸引着众多研究人员的兴趣。许多研究已对肌肉丢失的现象及特点进行了探索,同时,老年人肌肉功能的可训练性也得到了众多实验的研究证实。但肌肉丢失是否可逆,肌肉丢失或肌肉丢失过程的可逆变化的机理还有待于研究。本研究的目的在于探讨老龄大鼠肌肉丢失的特征及适宜训练对其的影响,并利用现代生物学技术揭示训练影响肌肉丢失的可能机理。为实现以上研究目的,本研究所涉及的研究内容包括:(1)了解肌肉丢失在组织学方面是否有所显示,进而探讨肌肉丢失及其训练干预研究的组织学方法的可行性;(2)为寻求衰老大鼠肌肉训练的适宜方法和负荷标准,还需要对大鼠相关的运动能力进行量化研究,从而为本研究,也为今后的类似研究提供训练学参考依据;(3)探讨负重跑训练对老龄大鼠肌肉丢失的影响效果及其机理。具体研究方法及过程包括三个紧密联系的实验:实验一:老龄大鼠肌细胞的组织学特征观察通过组织化学方法探讨衰老大鼠肌细胞组织学特征。分别取4月龄和17月龄SD大鼠股四头肌,采用H&E、Gomori、NADH、ATPase和碱性磷酸酶染色方法,对两组大鼠肌组织中的异常像进行捕捉和形态计量学分析。实验二:SD大鼠运动能力的量化研究通过对4月龄和16月龄SD大鼠进行负重和无负重的跑台跑训练,观测血乳酸、血清CK等指标,了解成年组和老龄组大鼠最大负重能力和无负重跑时的无氧阈强度,以此来制定大鼠肌肉负重跑训练的负荷值。实验三:负重跑训练改善老龄大鼠肌肉丢失的效果与机理研究以8只4月龄大鼠为青年对照组,以32只16月龄大鼠(随机分成4组)为老龄对照组和训练组。其中训练组被分为三组:无负重跑组、小负荷负重跑组和大负荷负重跑组。按照实验一的负荷标准进行6周的跑台训练。分析各组大鼠肌组织各种染色方法下的组织学变化,结合SOD、MDA、肌组织脂褐素等指标的变化,探讨负重跑训练对大鼠肌肉丢失的影响效果。采用Western Blot对各组大鼠肌组织MG29蛋白进行测试与分析,探讨不同负荷训练下大鼠股直肌MG29含量的变化,对照其他生化指标和肌组织像变化,推断负重跑训练影响大鼠肌肉丢失的可能机制。研究结果;(1)老龄大鼠肌细胞的组织学特征十分明显,组织化学研究方法是研究肌肉丢失的有效方法。(2)综合评价,16月龄大鼠的运动能力比4月龄大鼠有了显著降低,但最大负重能力没有显著性差异。大鼠跑台跑无氧阈强度出现在30m/min强度下。(3)在抑制肌肉丢失方面,30%最大负荷负重跑训练比其他各种训练方法更有效。60%最大负荷负重跑训练对衰老大鼠肌肉丢失具有负面影响。从对各组被试的比较中发现,大鼠肌组织中MG29蛋白含量的变化对负重训练十分敏感。结论:(1)老龄大鼠肌细胞的组织学特征具有明显的特异性变化,组织学方法应用于衰老肌肉功能及运动影响肌肉丢失的研究领域是有效的和可行的。(2)6周30%最大负重能力的负重跑训练能够有效地减少老龄SD大鼠肌组织的异常组织像,对其肌肉丢失有明显的抑制作用。60%最大负重能力的负重跑则对老龄大鼠的肌肉具有损害作用。(3)大鼠股直肌三种肌纤维组成比例与人类有较大的差别。不同负荷的负重跑训练对老龄大鼠肌纤维类型转化具有明显的影响,表现为Ⅱ型纤维改变比Ⅰ型纤维活跃。(4)作为肌质网上重要的膜蛋白,MG29对负重跑训练十分敏感,30%最大负重能力的负重跑训练可以有效地提高大鼠股直肌中MG29的相对含量。60%最大负重能力的负重跑则对MG29含量会产生负面影响。同时,老龄大鼠股直肌中MG29含量显著降低。