目的: 衰老是生命运动的自然过程,是生物体的自然属性和规律。衰老是一个复杂的过程,受遗传调控并具程序特性,它是个体内部由平衡状态向不平衡状态转变的过程,其中包含着一系列物质代谢、信息传递及能量转换等变化过程,是基因表达调控与代谢调控相互协同、相互制约与相互影响的结果,是机体经长期自然选择对环境适应的产物。影响衰老的因素众多,包括遗传、环境、营养、运动,以及疾病等等,这些因素与现有的衰老理论交融、渗透,以演绎、译解生命之谜。运动是人类最基本的生活要素,也是人类至今可知的影响衰老的最为重要的环境因素与方面。本研究旨在从运动生物化学和生命科学角度,探讨运动对反映生物衰老进程变化的部分相关指标(基础生化指标、骨代谢及部分凋亡相关基因)的影响,以期从机体整体水平、器官功能水平及基因水平对影响衰老的运动因素,以及运动对生命质量和衰老进程的影响作用的机理进行一些探讨,这有利于深化对衰老形成机制和运动延缓衰老机制的认识和理解,具有理论和实际意义。 方法: 1.实验对象与运动方案 选取40只12月龄雄性昆明小鼠,随机分成老年对照组、10分钟运动组、20分钟运动组和40分钟运动组,每组10只;另取10只3月龄雄性昆明小鼠作为青年对照组,10只7月龄雄性昆明小鼠作为成年对照组。对各运动组实施对应的运动方案,本研究采用的运动方案为:运动形式为游泳,10分钟运动组和20分钟运动组的运动时间分别为10分钟和20分钟,40分钟运动组的运动时间:第1、2周为20分钟、第3、4周为30分钟、第5—12周为40分钟,每日运动1次,每周运动5天,实验时程为12周。各实验组小鼠常规膳食饲养,老年对照组观察时程为12周,青年对照组和成年对照组观察时程为一周。 2.样本的采集、制备与测定 采集的血液经离心,分离血清两份,分别作血液生化指标和AGEs的测定;分离两侧股骨,剔净后分别作骨密度和骨生物力学指标测定;采集心肌样本两份、骨骼肌、肝脏样本各三份,一份样本用于测定AGEs、一份样本用于mRNA的检测、一份样本置于福尔马林液中保存、切片,并用于免疫组织化学测定(心肌除外)。 血糖、血脂及细胞酶类等血生化指标采用半自动生化分析仪进行检测,骨密华东师范大学博士学位论文中文摘要度和骨生物力学指标分别采用固体物理密度仪和骨生物力学测量仪进行测定,血清AGEs采用荧光法测定,测定仪器为高效液相色谱仪,bax和bcl一2蛋白表达采用免疫组织化学法测定,bax和bel一2基因的mRNA表达采用RT-PCR技术进行检测。结果: 1.运动对体成分、血糖、血脂及细胞酶类的影响 老年对照组和各运动组的体重均随增龄缓慢下降,运动各组的体重下降趋势要弱于老年对照组。运动各组与青年、成年和老年对照组相比血糖均显著降低 (P<0.01、P<0.001),40分钟运动组的血糖低于20分钟运动组(P<0.01)。与老年对照组和10分钟运动组相比,40分钟运动组TG值显著减低(P<0.05、P<0 .01)。各对照组间血糖、TG均无显著性差异;运动各组与老年对照组相比,ALT、ALP和CRE均无显著性差异。 2.运动对骨代谢及生物力学指标的影响 10分钟运动组和20分钟运动组骨密度值相对较高,青年对照组骨密度值相对较低,前者与后者分别相比差异显著(P<0.001);运动各组组间相比骨密度无显著性差异,与老年对照组相比亦无显著性差异。青年对照组、成年对照组与老年对照组分别相比,最大载荷、最大应力和模量均显著升高(P<0.01)。运动各组组间相比,20分钟运动组的最大载荷和最大应力高于10分钟运动组 (P<0.01、P<0 .05),也高于40分钟运动组(P<0.05),存在组间差异;运动各组的模量值相近,组间无显著性差异,能量各运动组间亦无显著性差异。 3.运动对bc卜2、bax基因表达水平的影响 免疫组织化学测定结果: 昆明小鼠bax基因mRNA在骨骼肌和肝脏中阳性表达率分别为10%和5%;昆明小鼠be卜2基因mRNA在骨骼肌和肝脏中阳性表达率分别为5%和3%。 RT-PCR检测结果: 昆明小鼠bax基因mRNA在心肌、骨骼肌和肝脏中阳性表达率分别为82%、8%和12%,bax基因在心肌中表达率较高,呈现组织性差异(P<0.001)。昆明小鼠bd一2基因mRNA在心肌、骨骼肌和肝脏中阳性表达率分别为53%、6%和O%,bel一2基因在心肌中表达率较高,呈现组织性差异(P<0 .001)。 10分钟运动组和20分钟运动组心肌bax基因表达及阳性表达率均低于老年对照组;10分钟运动组心肌bel一2阳性表达率和bel一2乃ax比值高于老年对照组;20分钟运动组心肌bcl一2基因表达及阳性表达率显著高于老年对照组,be卜2巧ax比值也显著高于老年对照组(P<0.01);40分钟运动组与老年对照组相比,bax