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目的 通过对一次性离心运动后不同时刻SD大鼠股四头进行活体DTI、T2mapping及mTOR信号通路的研究,分析影像表现及mTOR相关信号通路变化特点,探讨MRI对运动后骨骼肌微损伤的定量研究。 材料与方法 雄性健康SD大鼠45只,9周龄,体重200g-250g,随机分成连续组和时间点观察两个大组,连续组于造模前(安静对照)、造模后即刻、6h、12h、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天,共11个时间点;时间点观察组分为正常组、造模后即刻、造模后24小时、48小时、3天、7天,共计6个亚组。使用大鼠专用跑台行一次离心运动,角度-16°,跑速16m/min,运动5min,休息2min,共跑18组,总运动时间为90分钟。扫描仪器为GEsignaHDxt3.0T超导型磁共振扫描仪,采用8通道动物专用线圈。扫描序列为轴位T2WI、T2WI抑脂、DTI、T2mapping。所扫DTI及T2mapping数据应用AW4.4图像后处理工作站处理。观察大鼠右后肢股骨前方肌群运动前后常规序列信号变化、纤维示踪图像变化。测量ADC、FA及T2值,并观察变化趋势。大鼠右侧股四头肌取材深冻,采用荧光定量PCR技术检测肌肉中Akt-mTOR-p7OSK6基因表达情况并观察趋势。分析影像改变及mTOR信号通路的变化情况。所有结果采用SPSS17.0软件分析。 结果 1、SD大鼠右侧股四头肌运动前后常规T2WI及T2WI抑脂序列信号变化明显,运动后24-48小时信号达到最高,随时间变化,信号逐渐减低,其中股中间肌在在整个时间段及肌群内信号变化明显,股外侧肌肉居中,股直肌信号次之。 2、DTT-MRI显示正常股骨前方肌群肌纤维重建显示正常肌纤维排列紧密,走形一致;损伤后即刻肌纤维排列紊乱,走形扭曲,纤维束数量减少,部分分离、移位,24-48小时最严重,之后随时问逐渐改善好转,至7天时基本恢复正常形态。 3、T2值、ADC值及FA值运动后即刻明显升高(p<0.05),且均在24-48小时达到峰值,而后随时间延长恢复正常。并且发现股中间肌肉在在三个定量值内变化明显,提示股中间肌在股骨前方肌群的损伤最大,为后续运动后骨骼肌微损伤的研究提供有用的信息。 4、运动后各时间点Akt、mTOR、p7OSK6信号分子的表达情况均显著高于正常组,其中运动后72小时达到最高值,运动后第7天显著降低,但仍高于正常组。说明本模型激活了Akt-mTOR-p7OSK6信号通路的表达,且Akt-mTOR-p7OSK6信号通路在运动后72小时显著,72小时正是延迟性肌肉酸痛中疼痛强度变化分界点,我们认为Akt-mTOR-p7OSK6的表达具有非常重要的意义,从分子水平提示延迟性肌节重塑机制的存在。 结论 1、通过MR的定量研究,发现本次模型所导致的股四头肌中股中间肌起到了关键性的作用,很好的区分了三块肌肉损伤的主次作用以及它们各自随时间的变化情况,很好的诠释了延迟性肌肉酸痛的变化规律。也正是通过上述的发现,我们认为DT-MRI及T2mapping可用于一次性离心运动后骨骼肌的微损伤的研究及重复效应;可用于判断DOMS肌肉的损伤程度及恢复情况,为DOMS的诊断及恢复程度提供很好的无创性的方法。 2、通过SD大鼠一次性离心运动后不同时间点股中间肌Akt-mTOR-p7OSK6信号通路的基因表达情况,从分子水平提示延迟性肌肉酸痛中肌节重塑机制的存在。