支链氨基酸对一次性大强度离心运动后大鼠骨骼肌蛋白分解通路的影响

作者：魏昊; 石云龙; 程燕; 董云峰; 曹维; 邱俊强^*

来源：卫生研究, 2023, 52(04): 565-572.

DOI：10.19813/j.cnki.weishengyanjiu.2023.04.008

• 运动性肌损伤
• 支链氨基酸
• Krüppel样因子15
• 核因子活化B细胞κ轻链增强子
• 蛋白质分解

目的 探讨支链氨基酸(branched-chain amino acid, BCAA)补充对一次性大强度离心运动引起的肌肉损伤的改善作用。方法 选用SPF级8周龄雄性SD大鼠64只，随机分为安慰剂(PLA)组及BCAA补充(BCAA)组，每组32只。各组按运动时间点进一步分为安慰剂+运动前(PC)组、安慰剂+运动后即刻(PE)组、安慰剂+运动后6 h(PE6)组、安慰剂+运动后12 h(PE12)组、BCAA+运动前(BC)组、BCAA+运动即刻(BE)组、BCAA+运动后6 h(BE6)组、BCAA+运动后12 h(BE12)组，每组8只。BCAA补充方案：正式运动前3日，BCAA组以每天1 g/kg BW剂量灌胃BCAA,安慰剂组灌胃等体积蒸馏水。运动干预方式：在跑台上进行2 h离心运动(坡度-16°、速度16 m/min)。分别在对应时间点(运动前、运动后即刻、运动后6 h、运动后12 h)进行腹主动脉取血和腓肠肌取材，用苏木精-伊红染色法观察肌纤维超微结构，用酶联免疫吸附测定血液中3-甲基组氨酸(3-methylhistamine, 3-MH)水平，用RT-qPCR法检测腓肠肌中Krüppel样因子15(Krüppel-like factor 15,KLF15)、叉头状转录因子O1(forkhead box trans-cription factor O1,FoXO1)、核因子活化B细胞κ轻链增强子(nuclear factor kappa B,NF-κB)、Atrogin-1和肌肉环状指基因1(muscle ring finger 1,MuRF1)的mRNA表达。结果 (1)运动后各时间点组织形态学均出现损伤情况代表造模成功，BCAA组的形态学损伤相对恢复速度较快。(2)PE组腓肠肌中KLF15(P<0.05)、FoXO1(P<0.05)、Atrogin-1和MuRF1的mRNA表达显著高于PC组(P<0.05,P<0.01),PE12组腓肠肌中NF-κB和Atrogin-1的mRNA表达显著高于PC组(P<0.05)。PE组及BE组腓肠肌中FoXO1的mRNA含量显著高于安静时水平(P<0.05)。BE组KLF15、Atrogin-1和MuRF1的mRNA表达显著低于PE组(P<0.05,P<0.01)。且BE12组NF-κB和Atrogin-1的mRNA表达显著低于PE12组(P<0.05)。PE12组血清3-MH水平显著高于PC组(P<0.05)。结论 KLF15/FoXO1及NF-κB/Atrogin-1两种不同的通路分别介导了大强度离心运动后骨骼肌蛋白分解，KLF15/FoXO1通路在运动后即刻被激活，NF-κB/Atrogin-1通路在运动后12 h被激活，这两个通路的激活存在时效性；补充BCAA可以改善大强度离心运动后肌肉分解程度，其作用机制与KLF15、NF-κB通路介导的蛋白分解水平降低有关。

• 单位
  北京体育大学