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背景和目的:伴随机体老化进程,骨骼肌卫星细胞数量和功能逐步减少减退,这是老年骨骼肌再生能力下降的主要原因。肌卫星细胞微环境对其增殖分化具有重要影响。课题通过研究改善老年小鼠骨骼肌组织氧化应激和炎症反应等微环境变化,观察对肌卫星细胞增殖分化潜能和骨骼肌损伤再生的影响,以探讨促进老年骨骼肌再生能力的新途径,为增龄性骨骼肌丢失症等肌萎缩性疾病的防治提供对策。方法:1.分别将正常成年(2月龄)和老年(18月龄)C57BL/6雄性小鼠按照简单随机抽样法分为对照组及注射钴原卟啉(Cobalt Protoporphyrin,CoPP)组;CoPP组小鼠连续3 d腹腔注射CoPP溶液[5 mg/(kg?d)],对照组注射同体积生理盐水。2.Western Blot检测成年和老年小鼠骨骼肌组织对照组和诱导剂CoPP处理组血红素加氧酶-1(Heme Oxygenase-1,HO-1)蛋白表达变化;3.ELISA检测成年和老年小鼠骨骼肌对照组、CoPP诱导HO-1组过氧化标志分子丙二醛(Malondialdehyde,MDA),过氧化氢(H2O2)含量及抗氧化酶类超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD),CuZn-超氧化物歧化酶(Cu Zn-Superoxide Dismutase,SOD),谷胱甘肽氧化还原酶(Gluathion Peroxidase,GSH-pX)及过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性变化。4.建立老年小鼠腓肠肌损伤模型,髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO),CD163免疫组织化学染色检测老年小鼠骨骼肌损伤对照及损伤后CoPP诱导HO-1组中性粒细胞和M2型巨噬细胞浸润;Western Blot检测CD163蛋白表达变化。5.Western Blot和Real-Time PCR分别从蛋白和RNA水平检测老年小鼠骨骼肌损伤不同时间点CoPP诱导HO-1组MyoD,Myogenin表达变化。6.HE染色,胚胎肌球蛋白重链(embryonic Myosin Heavy Chain,e MHC)免疫荧光染色观察老年小鼠骨骼肌损伤对照和Co PP诱导HO-1组骨骼肌组织,特别是新生肌纤维变化。7.westernblot检测老年小鼠骨骼肌损伤对照及损伤后copp诱导ho-1组Ⅰ型胶原蛋白(collageni,coli)表达变化;masson三色染色观察copp诱导ho-1对老年小鼠骨骼肌损伤后纤维沉积的影响。结果:1.在正常小鼠骨骼肌组织,老年组ho-1表达高于成年组,老年copp诱导组ho-1表达升幅显著低于成年copp诱导组。2.注射copp后,成年copp诱导组和老年copp诱导组t-sod、cuzn-sod酶活性均升高,mda含量降低;老年copp诱导组t-sod,cuzn-sod酶活性低于成年copp诱导组,mda含量高于成年copp诱导组。成年copp诱导组和老年copp诱导组gsh-px、cat酶活性升高,h2o2含量降低;老年copp诱导组gsh-px酶活性高于成年copp诱导组,cat酶活性低于成年copp诱导组,h2o2含量高于成年copp诱导组。3.老年小鼠骨骼肌损伤后,copp诱导组中性粒细胞浸润在3d,7d均低于对照组;cd163阳性m2型巨噬细胞浸润出现较晚,注射copp后,m2型巨噬细胞的浸润显著高于损伤对照组。4.老年小鼠骨骼肌损伤后,注射copp诱导ho-1表达3d,7d,14d,实验组myod,myogenin表达水平显著高于损伤对照组,7d时myod有最大表达量,myogenin的最大表达量出现在14d。5.老年小鼠骨骼肌损伤后,注射copp5d,7d时新生骨骼肌纤维增多;与对照组比较,copp处理组emhc阳性纤维显著升高。6.老年小鼠骨骼肌损伤后,注射copp7d,14d,21d,28d,实验组coli蛋白表达量显著低于损伤对照组;胶原纤维数量同样低于损伤对照组。21d时coli表达量和胶原纤维沉积最高。结论:1.老年小鼠骨骼肌组织ho-1对外界刺激的反应性下降,抗氧化应激能力下降。2.copp诱导ho-1可以显著降低成年和老年小鼠骨骼肌组织内的过氧化反应,提高抗氧化酶活性,改善肌组织内的氧化应激状态。3.老年小鼠骨骼肌损伤后,copp诱导ho-1能够降低早期中性粒细胞、促进m2型巨噬细胞的浸润,加快老年小鼠骨骼肌组织的炎症反应进程。4.老年小鼠骨骼肌损伤后,CoPP诱导HO-1能够促进肌卫星细胞活化增殖。5.CoPP诱导HO-1改善老年小鼠骨骼肌氧化应激和炎症反应,可以促进老年骨骼肌损伤后再生和修复,降低其纤维化反应。