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目的:1.观察小鼠生长过程中骨骼肌质量和功能的变化,建立原发性肌肉减少症模型。2.探讨乙酰胆碱受体亚基α1（Nicotinic acetylcholine receptorα1,CHRNA1）对小鼠骨骼肌质量及功能的影响。3.探讨CHRNA1对小鼠神经肌肉接头（Neuromuscular junctions,NMJs）及复合肌肉动作电位（Compound muscle action potentials,CMAPs）的影响及其机制。4.探讨CHRNA1对小鼠骨骼肌纤维化的影响及其机制。方法:1.20只4月龄大小的雄性C57BL/6小鼠作为青年小鼠组,33只14月龄大小的雄性C57BL/6小鼠常规饲养至24月龄作为老年小鼠组,每2个月通过双能X线吸收测量法（Dual-energy X-ray absorptiometry,DEXA）检测小鼠骨骼肌质量和体脂重随着年龄的变化,每2个月测一次前肢抓力以观察小鼠肌肉功能随年龄的变化。2.通过生物信息采集系统检测CMAPs和肌肉收缩力,分析天平称量腓肠肌质量,H&E染色检测肌纤维横截面积（Cross-sectional area,CSA）,电镜观察肌原纤维结构,观察青年对照组和老年肌肉减少症组之间腓肠肌质量和功能的差异。通过western blot、q-PCR以及免疫组化检测CHRNA1的表达,观察青年对照组和老年肌肉减少症组之间CHRNA1的表达差异。通过左后肢局部注射两个月过表达或敲低CHRNA1的腺相关病毒9（Adeno-associated virus 9,AAV9）,右后肢注射空载病毒,观察CHRNA1对青年对照组和老年肌肉减少症组小鼠骨骼肌质量指数（Skeletal muscle index,SMI）、CSA及肌肉收缩力的影响。3.小鼠过表达CHRNA1后,通过免疫荧光染色检测腓肠肌NMJs处的神经支配率,生物信息采集系统检测CMAPs,Suc-Leu-Tyr-AMC检测calpain1活性,western blot检测骨骼肌CHRNA1、calpain1及其底物p25的表达,免疫组化检测calpain1的表达。通过转染空载或过表达CHRNA1的质粒,以及是否含卡巴胆碱,将C2C12肌管细胞分为阴性对照组、阴性对照组+卡巴胆碱组、过表达CHRNA1组和过表达CHRNA1+卡巴胆碱组。在肌管中通过Suc-Leu-Tyr-AMC检测calpain1活性,western blot检测calpain1的表达量,细胞膜可渗透性钙离子荧光探针检测胞质内钙离子的浓度变化。4.小鼠敲低CHRNA1后,通过免疫组化检测CHRNA1、巨噬细胞标记物CD68、肌成纤维细胞标记物α-SMA和calpain1的表达,天狼星红染色检测胶原纤维的表达,western blot检测calpain1、Collagen1、Collagen3、α-SMA、MMP2、MMP9及TGFβ1的表达,Suc-Leu-Tyr-AMC检测calpain1活性。通过转染空载或敲低CHRNA1的病毒,以及是否含卡巴胆碱,将C2C12肌管细胞分为阴性对照组、阴性对照+卡巴胆碱组、敲低CHRNA1+卡巴胆碱组。在肌管中通过Suc-Leu-Tyr-AMC检测calpain1活性,western blot检测calpain1的表达量,细胞膜可渗透性钙离子荧光探针检测胞质内钙离子的浓度变化。结果:1.小鼠体重和体脂随着年龄逐渐上升,平均后肢SMI和前肢抓力随年龄逐渐下降。与青年对照组小鼠相比,老年肌肉减少症组的体重和体脂重均增加,前肢抓力和平均后肢SMI均显著下降。2.老年肌肉减少症组的腓肠肌SMI、CSA以及肌肉收缩力均显著低于青年对照组。电镜下显示与青年对照组相比,老年肌肉减少症组小鼠的肌原纤维结构明显表现出排列紊乱和线粒体肿胀。老年肌肉减少症组小鼠CHRNA1的表达量增高。过表达CHRNA1后,青年对照组小鼠的腓肠肌SMI、肌肉收缩力和CSA均无明显差异,老年肌肉减少症组腓肠肌SMI、肌肉收缩力和CSA均明显下降,敲低CHRNA1后,老年肌肉减少症组腓肠肌SMI、肌肉收缩力和CSA均明显上升。3.过表达CHRNA1后,青年对照组小鼠和老年肌肉减少症组小鼠的CMAPs和神经支配率显著下降,CHRNA1激活小鼠calpain1,表现为蛋白表达上调和活性增高。C2C12肌管细胞中过表达CHRNA1后calpain1被激活,钙离子浓度升高。4.敲低CHRNA1后,老年肌肉减少症组小鼠的骨骼肌纤维化程度改善,表现为天狼星红染色显示胶原纤维下降,免疫组化染色显示CD68、α-SMA的表达下降,western blot显示Collagen1、Collagen3和α-SMA、MMP2、MMP9及TGFβ1表达下降。敲低CHRNA1抑制小鼠calpain1。C2C12肌管细胞中敲低CHRNA1抑制calpain1,钙离子浓度下降。结论:小鼠从18个月开始出现骨骼肌质量与功能的下降,并随着年龄增长逐渐加重。老年肌肉减少症小鼠骨骼肌中CHRNA1表达增高,过表达CHRNA1加重了老年肌肉减少症小鼠骨骼肌质量与力量的下降,敲低CHRNA1缓解了老年肌肉减少症小鼠骨骼肌质量与力量的下降,CHRNA1参与了肌肉减少症的发生发展。CHRNA1通过激活calpain1引起NMJs结构功能障碍以及加重骨骼肌纤维化,这是CHRNA1参与肌肉减少症发生发展可能的部分机制。