急性骨骼肌损伤是人们在体育锻炼和运动训练中常见损伤之一,其发生比率较高。由于伤后炎症反应期长,愈合质量差,易形成肌肉组织的血肿和修复性瘢痕。降低了肌肉收缩性能,使肌肉再损伤概率增加。严重地影响了人们日常学习、工作和运动,对运动员的运动能力、运动寿命构成了潜在威胁。因此,充分研究骨骼肌损伤机制,探讨如何缩短伤后炎症反应期,加快肌再生速度,提高愈合质量的康复措施一直都是运动医学研究领域中的一个重要课题。骨骼肌急性损伤后,首先在损伤的局部出现肌纤维结构破坏、变性和坏死,之后炎症细胞和致炎因子浸润至损伤的部位。炎症因子在损伤部位发挥着双重作用,一方面吞噬坏死细胞和损伤的细胞碎片,另一方面通过分泌生长因子激活肌卫星细胞(安静时处于休眠状态的,位于基底膜和肌膜之间),使其增殖形成新的肌管细胞进而发育成肌纤维,修复损伤的肌纤维,完成肌肉的再生过程。在这里炎性细胞和致炎因子对肌再生起到了重要的作用。骨骼肌损伤后的治愈分自然治愈和非自然因素干预治愈(药物、生物学和非生物学)。本研究建立了四种骨骼肌(腓肠肌和比目鱼肌,快肌,慢肌)损伤模型,在自然愈合的6小时、24小时、72小时取材,制备组织切片(HE染色),在光学显微镜下进行了显微结构观察。我们发现适宜的炎性细胞的对卫星细胞的激活有一定的促进作用,即炎性细胞在一定的范围内数量较多时,能够促进卫星细胞的激活,但炎性细的数量超过一定的范围,即肌肉损伤程度较重时,其激活作用受到抑制。在四种骨骼肌损伤模型中,我们又重点选择了钝挫伤和跑台诱导骨骼肌损伤两种模型在肌损伤后的修复期进行药物干预治疗,即在损伤后的24小时后左侧肢体伤处皮上定量喷洒云南白药气雾剂作为治疗侧;右侧喷洒等量的生理盐水作为非治疗侧,分别在给药后24小时、2天、4天、7天、10天、14天各取4只大鼠后肢的治疗侧和非治疗侧腓肠肌和比目鱼肌做切片进行免疫组化标记和HE染色。在跑台诱导骨骼肌损伤模型HE切片中,我们观察到了损伤后的非治疗组和治疗组的炎性细胞和卫星细胞的数量呈现出有规律性的变化。即损伤肌中的卫星细胞在伤后的24小时开始出现,但在炎性细胞出现高峰的第2天,其数量并不多;而在损伤肌的炎性细胞减至适宜数量的第7天却大幅度升高;到第10天和14天炎性细胞数量过少时,卫星细胞又开始下降。同时,我们还注意到,非治疗组的炎症细胞的数量显然高于治疗组(* P﹤0.01)。说明云南白药对大鼠骨骼肌损伤后的炎症细胞有一定的抑制作用。在钝挫伤的免疫组化切片中,我们看到这样的现象,在损伤后治疗初期(24小时),腓肠肌(快肌)卫星细胞MyoD蛋白(成肌细胞分化中的标志性的分子)表达即为阳性,并在第2天和第4天蛋白持续表达。治疗组的比目鱼肌(慢肌)MyoD蛋白在第2天表达;而非治疗组快肌在第4天才开始表达,非治疗组慢肌MyoD蛋白表达全部呈阴性。结果显示,治疗组肌卫星细胞MyoD蛋白表达强于非治疗组,快肌强于慢肌。由此可见,云南白药在骨骼肌损伤后的修复过程中的作用是通过抑制炎性细胞对伤后肌肉组织的破坏作用,缩短炎症反应进程,对骨骼肌卫星细胞的增殖分化有一定的促进作用,并且该作用在快肌纤维上表现较为显著,从而有利于损伤肌组织的修复。为了更好的研究在骨骼肌损伤后的修复期炎性细胞对卫星细胞的作用机理,我们选择了在炎症中发挥着重要的作用的白三烯(LTB4)这一致炎因子,试图从细胞水平上探讨骨骼肌损伤后LTB4与卫星细胞的增殖与分化的关系。我们首先在原代卫星细胞体外培养过程中检测到了致炎因子-LTB4受体BLT1和BLT2的表达。通过免疫荧光法、成肌细胞的荧光染色和计数等实验方法研究了LTB4能否促进成肌细胞的增殖和分化。研究结果表明,LTB4既能促进成肌细胞的增殖又能促进成肌细胞的分化。LTB4促进其增殖的作用呈浓度依赖的。其最佳浓度是60 nM,在此浓度下能显著的促进成肌细胞的增值。而LTB4促进其分化作用是通过改变MyoD和M-cadherin的mRNA和蛋白的表达来完成的。在分别检测BLT1和BLT2特异性抑制剂对成肌细胞增殖和分化的影响的实验后,我们确定了致炎因子-LTB4通过BLT1介导的信号通路调控成肌细胞增殖和分化。综上所述,本研究内容主要是在对四种骨骼肌急性损伤模型研究的基础上,分别观察了大鼠骨骼肌损伤后的自然愈合和药物(云南白药)干预的修复期内,炎症细胞对肌卫星细胞的影响作用及二者之间的关系。从分子水平上探讨云南白药促进肌损伤修复的作用机制。重点围绕骨骼肌的急性损伤后的炎症反应中炎症因子-LTB4是否诱导骨骼肌卫星细胞的增殖与分化展开深入研究。研究结果表明,LTB4在骨骼肌损伤后的修复过程中通过BLT1介导的信号通路促进卫星细胞的增殖与分化。