DSpace collection: 研究計畫or研究報告

耐力訓練與限制蛋胺酸飲食對心臟功能的影響及其生理機制-以高血壓動物模式探討(3/3)

title: 耐力訓練與限制蛋胺酸飲食對心臟功能的影響及其生理機制-以高血壓動物模式探討(3/3) abstract: 過去文獻指出增加身體活動可降低死亡風險，限制蛋胺酸 (methionine restriction，MetR) 飲食能延長壽命，但多著重於降低氧化壓力，但對於長期心臟收縮能力的影響則不清楚，也未見合併耐力運動及限制蛋胺酸飲食對高血壓影響的相關研究。故本研究的目的是利用高血壓動物模式， (一) 觀察高血壓發生前後左心室壁厚度及心臟收縮功能的變化，(二) 探討長期耐力運動訓練對氧化壓力誘發心肌纖維化效應的影響，(三) 探討長期限制methionine攝取對氧化壓力誘發心肌纖維化效應的影響，及 (四) 長期限制methionine攝取及耐力運動訓練降低高血壓造成心肌損傷的交互作用，(五) 進一步分析高血壓時心肌損傷是否與細胞內MAPK磷酸化及 IGF-1 路徑有關。本研究計畫預計分三年執行，第一年連續觀察MetR及運動訓練對SHR大鼠體組成及心臟功能的影響。以72 隻5週齡 SHR大鼠於動物房適應一週後，隨機分為 6 組：(1) 餵食AIN-76A標準飼料 (0.86% methionine diet)+不運動組 (0.86% Met+SC)，(2) 餵食限制40%蛋胺酸飼料 (0.52% methionine diet 相當於40% MetR)＋不運動組 (0.52%Met+SC)，(3) 餵食限制80%蛋胺酸飼料 (0.17% methionine diet 相當於80% MetR)＋不運動組 (0.17%Met+SC)，(4) 餵食AIN-76A標準飼料+耐力運動訓練組 (0.86% Met+Ex)，(5) 餵食限制40%蛋胺酸飼料＋耐力運動訓練組 (0.52%Met+Ex)，(6) 餵食限制 80%蛋胺酸飼料＋耐力運動訓練組 (0.17%Met+Ex)。蛋胺酸限制飼料餵食時間及耐力運動訓練皆為48個月，每四週連續觀察血液氧化壓力及心臟功能的變化。方法為進行麻醉後，由尾靜脈採血 0.5 毫升，檢驗氧化壓力 (包括TBARS、protein carbonyl)、抗氧化酵素 (SOD、catalase、glutathione peroxidase 及 glutathione reductase) 的活性及glutathione的濃度。同時以心臟超音波檢查分析心室壁厚度、左心室容積及心臟收縮功能。第二年，除繼續分析MetR 及運動訓練對SHR大鼠心臟組織氧化壓力的影響外，將以第一年有效的劑量及餵食時間進行短期效應的研究。48隻5週齡SHR大鼠，分為四組：(1) 0.86% Met+SC，(2) MetR+SC，(3) 0.86% Met+Ex，(4) MetR+Ex，餵食Met的含量及時間以第一年有效劑量為參考。犧牲大鼠時，以isoflurane 麻醉，採血後，摘取心臟。部份心臟組織經石蠟包埋後切片，分別進行組織染色以觀察心肌厚度、細胞的排列，並分析心肌細胞的型態變化，包括大小、是否有肝醣堆積、心肌細胞溶解及膠原纖維增生的現象。部份心臟先小心去除心房及血管後，將左心室稱重，以生理食鹽水沖洗，去除血球，立刻以液態氮冷凍，然後以 Western blot 檢測 IGF-1、IGF-1R、AMPK、GLUT-1、Sirt1、Sirt3等蛋白質的表現。MAPK 路徑蛋白表現及活性亦一併檢測。組織蛋白質總含量則以 Bradford protein assay 進行分析，可作為特定蛋白質表現量的加權指標。第三年的目標是探討 methionine 降低心肌氧化壓力的直接效應。以細胞模型為主，乳酸及H2O2作為氧化壓力來源，分析上述蛋白的表現及活性。經由本實驗之研究結果，期待能利用動物實驗建立限制蛋胺酸飲食的研究模型，未來更可提供高血壓患者有效策略，以提昇健康及生活品質。

長期甜飲對於動物肌力與壽命之影響(3/3)

title: 長期甜飲對於動物肌力與壽命之影響(3/3) abstract: 最近的研究顯示肌力為預測人壽命的重要指標，顯示肌肉的功能品質可能在多細胞生物的維生上扮演重要角色。肌肉為身體最重要的飯後醣類儲存庫。因此老化過程肌肉功能下降與肌肉萎縮將使得飯後血糖更不易進入肌肉細胞被儲存為肝醣，血糖濃度因此隨年齡逐漸上升。長期追蹤調查發現血糖濃度隨年齡上升的速度與死亡率呈線性關係。最近高血糖所導致的蛋白糖化（protein glycation）反應已被視為導致成人低程度長期發炎（low grade chronic inflammation）與氧化壓力上升的主因。此類型的長期發炎已被發現為衰老症候群（aging complications）的共同起因，這些疾病包括了癌症、心臟病、中風、高血壓與失智。在早期的研究已發現幾種常用的還原糖（reducing sugars）例如果糖與半乳糖，非專一性糖化反應速度均遠超過葡萄糖。目前含糖飲料，在便利商店與超市非常輕易取得（濃度約11%），含糖飲料長期飲用對於自然身體活動量、肌力與壽命的影響，目前仍缺乏資訊。在這個三年計畫中，我們將著重於觀察果糖甜飲對於壽命、肌力與身體活動量的影響，並觀察肌肉粒腺體功能的退化改變是否受到甜飲之影響。本研究將分成四組，分別飲用純水或糖水（11%葡萄糖、11%果糖、21%果糖）。由於正常大鼠的壽命接近1000天，本計畫將持續進行3年來取得生存曲線（Kaplan Meier survival curve）並定期取得肌力資料（wire suspension test）。我們將使用雙光子X光設備（DXA）由第三個月起每六個月進行肌肉、脂肪、骨骼密度的數據。我們也將測量蛋白糖化指標、氧化傷害指標、粒腺體氧氣消耗速度（oxygen consumption），並測量肌肉組織（epitroclearis）中蛋白質氧化傷害的程度與肌肉粒腺體功能的相關性。

海洋深層水培育海藻對阻力訓練後肌肉肥大及肌力的影響

title: 海洋深層水培育海藻對阻力訓練後肌肉肥大及肌力的影響 abstract: 衛星細胞對於運動後肌肉的修補與增生扮演非常重要的角色，我們先前研究發現海洋深層水加速運動後體能的恢復。本研究將透過海藻擷取海洋深層水中細胞所需的成份，探討這些海藻對於運動訓練後肌肉增生與肌力的影響。本研究預計為兩年計晝，第一年計晝觀察單次離心運動後補充不同劑量的海洋深層水培育海藻對運動後肌肉衛星細胞活化相關因子的影響，大鼠隨機分成控制組、運動組、運動低劑量海藻組（10 mg/kg )、運動中劑量海藻組（100 mg/kg)及運動高劑量海藻組（1000 mg/kg )。經過一夜的禁食後進行單次離心運動，運動結束後1小時以管餵的方式餵食老鼠安慰劑或海藻並給予自由飲食。運動結束後6小時檢測血漿中介白素4及介白素6的濃度與骨胳肌中白素4、介白素6、環氧合酶2 ( COX2 )、Pax7、肌原分化決定因子（MyoD )、肌原因子（Myf5 )及肌細胞生成素的mRNA 表現量，並測量骨骼肌的信號轉導及轉錄激活蛋白3 (STAT3)及磷酸化信號轉導及轉錄激活蛋白3 (P-STAT3)的蛋白表現量。第二年計晝觀察補充10周海洋深層水培育海藻與阻力運動對肌纖維組成、肌肉量及肌力的影響，大鼠隨機分成控制組、海藻組、運動組及海藻加運動組，以第一年實驗結果衛星細胞的活化相關因子來決定第二年研究的海藻補充劑量。經過10周（5次/周）的訓練，最後一次運動後72小時進行肌力與身體組成測試，並採血檢驗血漿中介白素4及介白素6的濃度，最後採老鼠屈指深肌檢測肌纖維種類及橫斷面積、環氧合酶2、信號轉導及轉錄激活蛋白3、磷酸化信號轉導及轉錄激活蛋白3、Paired box protein 7、肌原分化決定因子、肌原因子及肌細胞生成素蛋白表現。海藻含有豐富的蛋白質及礦物質，期待海藻可以為人體濃縮海洋深層水中細胞所需的元素，進而可以將實驗結果運用於提高運動員的運動表現能力、改善肌肉性疾病及增加台灣天然產業的競爭性。

有氧運動訓練搭配紅景天與冬蟲夏草複合物補充對身體組成與代謝適能之影響(1/2)

title: 有氧運動訓練搭配紅景天與冬蟲夏草複合物補充對身體組成與代謝適能之影響(1/2) abstract: 肥胖導致身體抗胰島素現象已被證實是造成慢性代謝疾病發生的主因。目前了解，脂肪細胞所分泌的脂肪激素與誘發抗胰島素現象發生有明顯關聯。透過有氧運動訓練已被證實可作為預防與治療肥胖發生及相關疾病的有效方法。事實上，有氧運動訓練所產生的主要運動適應效果為改善心肺適能，但對肌肉量、肌肉適能的改善成效較不明顯。我們先前的研究發現，八週耐力運動訓練搭配紅景天與冬蟲夏草複合物補充後，明顯降低大鼠脂肪量與增加肌肉量，此結果顯示長期耐力運動訓練搭配紅景天與冬蟲夏草複合物補充，似乎也可產生肌肉量增加的效果。因此，是否透過有氧運動訓練同時搭配紅景天與冬蟲夏草複方補充，對人體身體組成(如肌肉量、體脂肪量)也可產生類似的適應效果，且是否進一步對代謝適能(如血脂肪、胰島素敏感度、全身葡萄糖耐受度)有更佳的改善效果，目前相關研究較為缺乏。根據上述研究問題，本研究計畫將進行兩年，探討單次與長期有氧運動搭配紅景天與冬蟲夏草複合物補充，對肥胖男性身體組成與代謝適能之影響，並同時觀察脂肪激素(阻抗素、RbP4、Sfrp5)、合成性賀爾蒙(生長激素、睪固酮、IGF-1)、肌肉損傷與發炎指標(CK, CRP, TNF-α, IL-6)之關聯。