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大鼠腓肠肌calpains/calpastatin急性力竭运动和重复运动后变化规律的研究

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钙激活的中性蛋白酶(calpain)是细胞内半胱氨酸非溶酶体酶，在体外可水解多种骨骼肌收缩蛋白并口骨架蛋白。广泛参与了骨骼肌蛋白的降解、细胞周期的循环及细胞骨架的形成等过程。骨骼肌中主要表达广泛存在的μ-calpain、m-calpain及它们的内源性抑制剂calpastatin。另外，n-calpain也主要表达于骨骼肌中。不适应的大强度运动后骨骼肌蛋白代谢加强，骨骼肌出现损伤，但目前还未见到关于calpains的表达在运动后的变化规律及其与骨骼肌损伤之间关系的研究。 本试验主要目的是研究急性力竭运动和慢性重复运动对大鼠腓肠肌中μ-calpain、 m-calpain、n-calpain及calpastatin表达的影响，分析它们与运动量及肌肉损伤之间的关系。 方法：将128只大鼠随机分为不运动对照组、急性力竭运动组和重复运动组。急性力竭运动组分别在运动后即刻、2小时、6小时、12小时、24小时、48小时和72小时取材；重复运动组又分为大运动量和中等运动量组，均进行3周、5周、7周和9周的重复运动。各组分别在运动后的相应时间内取材，进行骨骼肌H&E染色，观察骨骼肌损伤及炎症反应情况。用Rt-PCR方法检测calpainS\calpastatin的mRNA表达情况，免疫印迹方法检测calpains\calpastatin蛋白及活性表达。 结果显示：运动后骨骼肌出现了不同程度的炎症反应及损伤。calpastatin的mRNA及蛋白质表达在各运动组均显著升高，而n-calpain的mRNA及蛋白表达在各运动组均出现下降的趋势。m-calpain及μ-calpain的mRNA表达在运动后与对照组相比没出现统计学差异。m-calpain的活性在运动后出现升高，而μ-calpain的活性在运动后则出现下降趋势。在急性力竭运动组，μ-calpain活性的降低要早于n-calpain表达的下降。Calpains/calpastatin在运动后的不同变化趋势说明了它们在运动性骨骼肌损伤中有着不同的作用机制。 本文推测m-calpain与骨骼肌蛋白代谢及运动性肌肉损伤关系密切，而calpastatin表达的升高对运动性肌肉损伤起到保护作用。由于μ-calpain活性的变化在肌肉损伤发生之前，推测可能对肌肉损伤的预测有一定作用，并且n-calpain表达的下降可能与肌肉损伤的修复有关。本文同时得出，重复运动可以使骨骼肌逐渐出现适应，同时，长时间重复性运动也可使m-calpain对运动产生适应。

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