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研究背景：长期使用或大量使用糖皮质激素(glucocorticoid，GC)可以导致类固醇肌病的发生，但还没有有效的无毒副作用的绿色治疗方法。延迟性肌肉酸痛(Delayed onset muscle soreness，DOMS)的康复分为三个阶段，内源性GC促进第二阶段损伤蛋白质的分解，但抑制第三阶段蛋白质的合成，目前还没有促进DOMS功能康复的有效方法。GC可以从对骨骼肌能量代谢、氨基酸平衡、蛋白质代谢和成肌等方面的干扰而破坏骨骼肌细胞的内稳态，这可能是GC引起类固醇肌病的机制。激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信号途径或G蛋白耦联受体信号途径可能抑制GC的信号转导。光生物调节作用是单色光或激光对生物系统的非损伤调节作用，可以激活细胞MAPKs信号途径和G蛋白耦联受体信号途径，有可能发展成为治疗类固醇肌病和促进DOMS功能康复的一种绿色疗法。研究目的：建立一个简单的类固醇肌病的细胞模型。探究光生物调节作用对地塞米松(dexamethasone，DEX)引起肌管萎缩和抑制成肌细胞增殖的预防作用，以及涉及其中的信号转导途径。研究方法：用噻哗蓝【3-(4，5)-dimethylthiahiazo(-z-yl)-3，5-di-phenytetrazoliumromide，MTT】比色法研究移殖浓度为1000细胞／孔-4000细胞／孔的C2C12成肌细胞增殖特性。用二辛可宁酸(bicinchoninic acid，BCA)法研究C2C12在分化为肌管的过程中蛋白总量的变化特性。在此基础上，建立一个简单的类固醇肌病的细胞模型。用MTT比色法研究了不同浓度的DEX对成肌细胞增殖的抑制效应。利用BCA法和WesternBlot，研究了孵育DEX以不同浓度或不同时间对C2C12肌管蛋白代谢的影响。由于实验需要，设计并建立了一套程控化的红光范围(640±17nm)的发光二极管系统【red light(640±17nm) from light emitting diode array,RLED】，并对该系统的稳定性和均一性作了基本的评估。在以上工作基础上，研究了RLED对DEX引起肌管萎缩和抑制成肌细胞增殖的预防作用。最后，利用MAPK／细胞外信号调节激酶激酶(MAPK／extracellular signal-regulated kinase kinase，MEK)抑制剂PD98059和磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidyl-inositol 3 kinase activity，PI3K)抑制剂Wortmannin，初步研究光生物调节作用可能涉及的信号转导途径。研究结果：1．各浓度的细胞均出现了典型的生长曲线。以初始浓度为2000／孔、3000／孔和4000／孔的细胞在培养2-3天后进入对数增殖期，而1000／孔组的细胞在移殖后4-5天才开始对数增长。以4000／孔的细胞到培养第5天后开始进入平台期。选择3000细胞／孔移殖浓度，培养4天的C2C12细胞为对象研究DEX对细胞增殖的影响；使用BCA法在分化后每天检测肌细胞的蛋白总量，结果显示分化后2-4天蛋白总量不断增加，分化4天后维持在一个相对稳定的水平。选择分化8天的C2C12肌管为对象研究DEX对肌管蛋白代谢的影响。2．孵育3天25nmol／L—10μmol／L的DEX可以显著的抑制C2C12成肌细胞增殖；孵育24小时25nmol／L—10μmol／L的DEX导致C2C12肌管蛋白总量或α-actin蛋白量显著下降。孵育DEX(1μmol／L)6小时-24小时可以引起C2C12肌管总蛋白量下降。而孵育时间为4小时的时候，未能发现肌管总蛋白量显著性下降；3．在照射强度为3.5mW／cm~2条件下RLED照射300s或900s均可以部分预防DEX(1μmol／L)引起肌管的总蛋白和收缩蛋白α-actin的蛋白量下降(P＜0.05)。而在照射强度为0.5-1.5mW／cm~2，照射时间为900s的条件下，不能观察到RLED对DEX抑制成肌细胞增殖的显著的预防效果(P＞0.05)；4．DI组(DEX+PI3K抑制剂Wortmannin)细胞蛋白总量和DEX组相比没有显著性差异，提示PI3K信号受到抑制对DEX的效应没有显著性影响。和DL组(DEX+3.5mW／cm~2×300s光照)相比，DIL组(DEX+抑制剂+光照)的蛋白总量显著性下降(P＜0.05)，提示RLED对DEX致C2C12肌管萎缩的保护效应可能涉及PI3K相关的信号转导途径。收缩蛋白α-actin的蛋白印迹显示出相似的结果。然而，使用抑制剂的方法不能证明光生物调节作用是否涉及MEK途径。最终结论：本研究建立了类固醇肌病的细胞模型。在此基础上，首次发现RLED对GC引起肌管萎缩的预防效应，该效应可能涉及PI3K相关的信号转导途径。本研究为光生物调节作用用于防治类固醇肌病和DOMS功能的康复的应用研究提供了基础性的支持。