脂肪间充质干细胞对一次下坡跑诱导的骨骼肌损伤修复作用的形态学观察
研究目的：运动造成骨骼肌损伤的修复方法及机制,一直都是运动医学领域的研究重点与热点.脂肪来源间充质干细胞(adipose-derived stromal cells,ADSCs),由于其不仅具有很强的体外扩增能力和多向分化潜能,且来源充足、易于分离培养,成为继骨髓间充质干细胞之后的研究新热点.已有研究证实，骨髓间充质干细胞注射骨骼肌损伤部位可加速骨骼肌损伤的修复，增加肌收缩力。但关于脂肪间充质干细胞对于运动导致的骨骼肌急性损伤修复作用的研究甚少，注射脂肪间充质干细胞后是否可以加速修复运动导致的骨骼肌急性损伤？干细胞对骨骼肌损伤修复作用时间变化规律是什么，都尚待进一步探讨。本研究通过提取大鼠脂肪间充质干细胞在体外进行扩增培养，到达预期数量后对一次下坡跑运动导致的下肢腓肠肌损伤部位进行注射，观察大鼠腓肠肌形态结构的改变，为为脂肪间充质干细胞对治疗运动损伤的研究提供更新的实验依据。 研究方法：雄性8周龄SD大鼠60只，安静对照组（C组）；一次下坡跑运动组（DE组）；一次下坡跑运动+脂肪干细胞注射组（DE+ASCS组）；一次下坡跑运动+生理盐水注射组（DE+S组）。DE组对大鼠进行一次下坡跑运动后1d，3d，1w，2w分别取材，建立大鼠下肢骨骼肌运动损伤模型。DE+ASCS组大鼠右侧后肢在下坡跑运动后30min注射100ul干细胞，左侧后肢注射等量0.9％生理盐水（为DE+S组），分别在1d，3d，1w，2w分别取材，用常规染色法观察大鼠腓肠肌形态结构的改变，用透射电镜观察大鼠腓肠肌超微结构的改变，观察比较干细胞与安慰剂生理盐水注射分别对骨骼肌损伤及修复改善情况。脂肪干细胞分离自8周龄雌性SD大鼠腹部脂肪组织，进行体外培养后悬浮于100μl PBS溶液中（干细胞数量为10×105）。通过微量注射器，腓肠肌韧带与肌肉交界处延肌肉方向进针，进针1cm后注射细胞，注射针留置30秒后退出。 研究结果：常规HE染色结果显示，对照组肌膜完整、清晰，肌纤维结构正常，可见规则的明暗条纹；一次下坡跑运动1d后大鼠腓肠肌肌纤维肿胀，但肌纤维形态无明显变化，3d时肌纤维炎性细胞开始聚集，肌丝排列紊乱甚至断裂，1w时大量炎性细胞聚集，肌丝断裂情况仍存在，2w炎症细胞减少，肌纤维恢复多边形；一次下坡跑30min后注射干细胞组1d后大鼠腓肠肌肿胀明显，肌纤维形态无明显变化，3d时炎性细胞开始聚集，肌纤维排列紊乱甚至断裂，1w时干细胞大量聚集在肌纤维间隙，肌纤维肿胀程度降低，2w时炎症细胞减少，肌纤维恢复多边形；下坡跑后注射生理盐水组结果与单纯下坡跑运动组结果相似。透射电镜结果显示，对照组大鼠腓肠肌肌丝排列整齐，Z带清晰，线粒体形态完整，各个条带清晰可辨；一次下坡跑运动1d后大鼠腓肠肌丝排列出现紊乱，线粒体肿胀，3d后Z带完全缺失，肌节明显拉长，肌丝排列紊乱，线粒体破坏，1w后肌丝断裂仍存在，Z带仍扭曲，偶尔可见线粒体出现在肌节间，2w后肌节排列较为整齐，Z带清晰可见，线粒体结构较完整；一次下坡跑30min后注射干细胞组1d后、3d后大鼠腓肠肌超微结构较单纯下坡跑运动组结构无明显改变，但1w后大鼠腓肠肌肌丝排列较为整齐，线粒体结构较完整，2w后肌节排列整齐，Z带清晰可见，线粒体结构完整。生理盐水注射组超微结构与单纯下坡跑运动组相似。 研究结论：一次下坡跑运动后30min对损伤部位进行脂肪间充质干细胞注射，可在1周时提高骨骼肌修复水平，加快骨骼肌损伤的修复速度。
下坡跑 骨骼肌损伤 脂肪来源间充质干细胞 修复效果
郝喆 孙飙
河南大学 475001;南京体育学院 210014 南京体育学院 210014
国内会议
杭州
中文
3774-3775
2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）