研究目的:骨骼肌组织作为机体的重要组成部分分布广泛,能够帮助机体完成各种运动,辅助部分器官正常生理活动,还为机体活动提供所需的能量来源,是影响机体正常活动的重要因素之一,对于维持机体许多重要功能有着不可替代的功能。因此骨骼肌质量的调控于机体而言有着重要意义。运动可以促进骨骼肌生长、发育,而运动对骨骼肌的影响主要表现在骨骼肌功能性肥大和力量增加,其影响主要Protein Tyrosine Kinase抑制剂是通过骨骼肌的物质消耗,结构与损伤,恢复与再生等过程,使骨骼肌在结构和收缩力量等方面出现适应,从而出现功能性肥大和骨骼肌力量增加。同时运动可减少炎症并减低炎症物质水平,但过量运动会加剧机体炎症。Il-6作为经典的炎症因子具有抗炎和促炎的双重效应,且Il-6在骨骼肌质量的调节中发挥双重作用。一方面Il-6作为促炎症因子在病理和衰老条件下介导骨骼肌萎缩。另一方面,运动诱导的Il-6通过Jak2/Stat3信号通路调控肌原性因子的表达,促进骨骼肌肥大。与此同时运动作为氧化应激的重要应激源,对氧化还原系统的调控具有两面性且氧化应激与炎症反应可相互作用。本研究使用Il-6受体抑制剂Tocilizumab(TCZ)阻断Il-6相关信号通路,检测骨骼肌抗阻训练下的氧化应激水平、Il-6/Jak2/Stat3相关通路及骨骼肌质量相关分子的表达。本研究旨在为揭示Il-6在骨骼肌运动重塑中的分子机制提供理论并数据支持。研究方法:16只6周龄清洁级C57BL/6小鼠,体重(21.46±0.71),购于湖南斯莱克景达实验动物有限公司,动物许可证号SCXK(湘)2020-0004。小鼠随机分笼饲养,每笼4只,组间小鼠体重无差异。自由摄食饮水,相对湿度50%-70%,室温25±2℃,自然昼夜光照变化。小鼠适应性喂养2周,随机分为安静对照组(Sed),运动组(Ex),抑制剂组(Sed-TCZ),运动联合抑制剂组(Ex-TCZ)。Ex组及Ex-TCZ组进行为期6周负重爬梯的抗阻训练,初始负荷为80%体重,每周训练增加负荷30%体重,每次增加10%体重负重,随后适应一天,前两周训练负荷增至140%体重,后四周负荷稳定在140%体重。Sed-TCZ组小鼠和Ex-TCZ组小鼠在正式训练前、训练第四周及训练结束后,腹腔注射Il-6抑制剂(5 mg/kg),Sed组和Ex组腹腔注射等量生理盐水。实验小鼠在6周抗阻训练结束24h后重新进行骨骼肌性能评估测试。在进行最后一次骨骼肌性能评估测试24 h后进行糖耐受实验,随后禁食14小时,称重,脱颈处死小鼠,眼窝取血,离心取上清,剥离小鼠双腿腓肠肌,附睾脂肪,用生理盐水清洗并称量腓肠肌湿重和附睾脂肪,装入离心管放入液氮,待全部样本采集完后放入-80℃冰箱保存备用。所有研究过程和实验方案均经湖南大学实验动物伦理委员会审查。测量小鼠六周抗阻训练后3-RM及处死后腓肠肌相对湿重,处死后取各组小鼠腓肠肌组织制备苏木精-伊红染色切片。每张切片在光镜下观察肌细胞大小、形态及细胞核等情况。小鼠禁食14小时后采用腹腔注射葡萄糖实验(Intropeitoneal glucoe tolerance test,IGTT)检测抗阻训练对小鼠血糖清除能力影响。采用酶联免疫法测定小鼠血清中Il-6水平;采用比色法测定腓肠肌MDA含量及SOD含量。制备腓肠肌mRNA,抽提腓肠肌总mRNA并制备相应c DNA样品,采用qPCR检测小鼠腓肠肌Il-6、Myod、Myf5、Jak2、Stat3、Mcl1、Tnf-α、Socs3、Trp53、Mcp1、Tgfbr1基因mRNA表达量。采用Western blot法检测小鼠腓肠肌蛋白Il-6、Jak2、Stat3、p-Stat3、Akt表达。数据结果使用Excel计算小鼠体重、腓肠肌湿重体重比、附睾脂肪体重比、骨骼肌性能评估参数,使用平均值±标准差(Mean±SD)表示,采用GraphPad Prism6.0统计软件分析数据并作图,数据分析过程中以Sed、Ex、Sed-TCZ及Ex-TCZ为实验组,各组间比较采用单因素方差分析、双因素方差分析,配对样本T检验分析运动因素、抑制剂药物及运动与抑制剂药物交互因素干预效果,以P<0.05表示差异具有显著性,以P<0.01表示差异具有极显著性。研究结果:1)处死前Ex组小鼠较Sed小鼠体重有显著下降(P<0.01),相对附睾脂肪亦显著降低(P<0.01)。Ex-TCZ组小鼠较Sed、Sed-TCZ组小鼠体重有显著下降(P<0.05),与Sed组小鼠相比相对附睾脂肪亦显著降低(P<0.05)。2)6周抗阻训练后,Ex组小鼠较Sed小鼠3-RM显著提高(P<0.01),腓肠肌相对湿重显著增加(P<0.05),肌细胞面积显著增大(P<0.05)。而Ex-TCZ组较Sed-TCZ组仅在3-RM方面显著提高(P<0.01)。3)Ex组小鼠与Ex-TCZ组小鼠较Sed组小鼠糖代谢能力显著提高(P<0.05)。4)小鼠腓肠肌MDA及SOD含量结果显示:Ex组MDA含量较Sed组显著增加(P<0.01)、而Ex与Ex-TCZ组相比,Ex-TCZ组小腿腓肠肌MDA含量显著低于Ex组(P<0.05)、Sed组、Sed-TCZ组与Ex-TCZ组小腿腓肠肌MDA含量无显著差异。Ex组SOD活性较Sed组显著提高(P<0.05)、Ex-TCZ组较Sed-TCZ组显著提高(P<0.01)。5)Ex组、Sed组、Ex-TCZ组较Sed组Il-6基因水平有显著提高(P<0.01);Sed-TCZ组,Ex-TCZ组间Il-6基因水平无明显差异且较高于Ex组。Ex组Myf5、Myod基因水平较Sed组显著提高(P<0.05);Ex-TCZ组Myf5、Myod基因水平较Ex组显著下降(P<0.05)。Ex组Mcl1基因水平较Sed组显著下SAHA价格降(P<0.05)。Ex组、Sed组、Ex-TCZ组较Sed组Mcp1基因水平有显著下降(P<0.01)。6)Ex组骨骼肌Il-6蛋白表达较Sed组显著提高(P<0.01);Sed-TCZ组骨骼肌Il-6蛋白表达较Sed组显著提高(P<0.01);Ex-TCZ组骨骼肌Il-6蛋白表达较Sed组显著提高(P<0.01)。Ex组、Sed组、Ex-TCZ组较Sed组Jfinancing of medical infrastructureak2蛋白表达有显著提高(P<0.05)。Ex组、Sed组、Ex-TCZ组各组间无明显差异。Ex组、Sed组、Ex-TCZ组较Sed组Stat3蛋白表达有显著提高(P<0.05)。Ex组、Sed组、Ex-TCZ组各组间无明显差异。研究结论:1)长期抗阻运动刺激骨骼肌肥大、增强骨骼肌肌力同时提高糖代谢能力,降低附睾脂肪含量并促进骨骼肌抗氧化能力,但运动联合使用TCZ可阻断长期抗阻运动介导的骨骼肌肥大,但不抑制骨骼肌肌力的增加,并且运动对代谢能力及氧化应激水平的效应无影响。2)TCZ对长期抗阻运动介导的骨骼肌肥大效应的抑制作用由下调Il-6/Jak2/Stat3信号通路下游生肌因子Myf5、Myod的基因表达来实现。3)Il-6与Jak2、Stat3蛋白表达量呈显著性正相关,Jak2与Stat3蛋白表达量呈显著性正相关,提示Il-6/Jak2/Stat3该信号通路的上下游关联;长期抗阻运动或TCZ均可上调Il-6/Jak2/Stat3信号通路蛋白表达,而TCZ对该信号通路蛋白表达的上调作用可能由于该信号通路受阻而代偿产。