运动人群血液MG53水平及一次性运动对MG53的作用研究

【作者】 王慧； 伊木清；

【机构】 宁夏大学体育学院； 上海体育学院； 国家体育总局运动医学研究所；

【摘要】 研究目的:MG53是TRIM家族的一名成员,经十余年研究发现,MG53具有多重生理功能,涉及细胞膜损伤修复、骨骼肌肌发生、肌肉收缩以及胰岛素代谢等方面,但MG53对肌发生和胰岛素代谢等的影响目前尚存争议。作为一种膜修复蛋白,MG53可以促进骨骼肌膜损伤的修复,在运动损伤中发挥着重要作用,但相关研究大多使用动物模型,人体试验极少。本研究招募具有运动习惯的健康年轻男性作为受试者,研究血清MG53水平与心肺功能、运动损伤相关指标的关系,以及不同形式的一次性运动对血清MG53水平及运动损伤相关指标的影响。研究方法:16名健康男性战士(年龄:23.1±2.9岁;身高:169.5±6.0 cm;体重:63.2±5.9 kg)自愿加入本试验。1.安静时静脉血采集和最大摄氧量测试:受试者在功率自行车上完成递增负荷运动,起始负荷50W,此后每分钟递增20W,骑车直至力竭,采用CortexMeta Max@3B气体代谢分析仪,分析最大摄氧量(VO2max)、通气无氧阈(VAT);2.一次性有氧耐力运动(EE):VO2max测试1周后进行,受试者在功率自行车上以85%个体VAT负荷骑行90分钟,收集安静时和测试后即刻、1h、4h、24h的静脉血样;3.一次性高强度间歇运动(HE):EE试验3周后进行,受试者在功率自行车上全力蹬车10次,每次60秒、间隔4分钟,收集安静时和测试后即刻、1h、4h、24h的静脉血样。三次试验的血液样本分离血清,检测MG53及运动损伤和疲劳相关指标,包括肌酸激酶(CK)、肌红蛋白(Myo)、血尿素氮(BUN)、睾酮(T)、皮质醇(Cor)、T/C比值等指标,其中,MG53采用ELISA法测定,CK、BUN使用全自动生化分析仪进行测定,Myo、T、Cor使用全自动化学发光仪进行测定。研究数据使用"平均数±标准差(Mean±SD)"进行描述,采用Graphpad Prism 6进行统计处理:MG53与其他指标的关系采用Pearson相关性分析;MG53水平高低对相关指标的影响采用独立样本t检验分析;不同运动方式及MG53水平对受试者血清指标的影响采用双因素重复测量方差分析,组内差异采用单因素重复测量方差分析。研究结果:1.受试者三次试验中所得的血清MG53安静值范围为0.21-6.26ng/ml,具有较大差异,但同一受试者的测试结果比较稳定,因此可认为MG53在人体血液中的含量存在个体差异,经相关分析发现,安静状态下血清MG53水平与VO2max、VAT,以及血清CK、Myo、BUN、T、Cor和T/C比值等指标都不存在相关性。2.按照血清MG53平均值(2.49ng/ml)将受试者分为低值组(<2.49ng/ml,n=9)(L组)和高值组(>2.49ng/ml,n=7)(H组):安静时两组间除血清T存在显著差异外(P=0.004<0.01),VO2max、VAT、CK、Myo、BUN、Cor及T/C比值均无显著差异;L组与H组在EE运动后组间差异不显著(P=0.299>0.05),但HE运动后组间差异显著(P=0.011<0.05)。3.EE运动对MG53和CK无显著作用,但对T、Cor、T/C比值、Myo和BUN具有显著影响。与运动前安静值相比,T在运动后即刻、1h、4h和24h都较运动前显著降低,运动后24h出现上升;Cor在运动后即刻和1h都较运动前显著升高,但运动后4h和24h较运动前、运动后即刻都显著下降;T/C比值在运动后即刻和1h均显著下降,但4h和24h较运动后即刻和1h显著降低;Myo在运动后1h和4h显著升高,运动后24h出现降低趋势;BUN在运动后即刻、1h和4h都显著升高,运动后24h较运动后即刻显著降低。4.HE运动对MG53、T、Cor、T/C比值、CK、Myo和BUN均有显著作用。与运动前安静值相比,MG53在运动后即刻显著升高,运动后24h又显著下降;T在运动后各个时间段都显著下降,运动后24h有上升趋势;Cor在运动后即刻和1h均显著升高,运动后4h开始下降;T/C比值在运动后即刻和1h都显著降低,运动后4h开始升高;CK在运动后即刻显著升高,运动后1h开始降低;Myo在运动后1h显著升高,运动后24h开始降低;BUN在运动后即刻、1h和4h均显著升高,运动后24h开始降低。研究结论:1.人体血清MG53水平存在显著个体差异,血睾酮的高低可能与MG53水平有关,机体可能通过MG53调节血睾酮水平,继而影响机体运动能力。2.除MG53和CK外,EE运动和HE运动后损伤相关指标变化趋势相似。3.HE运动对MG53、CK的作用显著,这可能与HE运动后骨骼肌膜损伤和运动疲劳程度更高有关,而MG53可能通过细胞膜修复对血清CK产生更大影响。更多还原