邱 霓， 方偉進， 李 聰， 李曉媚， 熊 燕

(廣州醫(yī)科大學藥學院，廣州蛇毒研究所，廣東廣州511436)

內(nèi)源性一氧化氮合酶抑制物上調(diào)4周運動大鼠骨骼肌收縮功能和線粒體生物合成*

邱 霓， 方偉進， 李 聰， 李曉媚， 熊 燕△

(廣州醫(yī)科大學藥學院，廣州蛇毒研究所，廣東廣州511436)

目的:觀察內(nèi)源性一氧化氮合酶(NOS)抑制物非對稱性二甲基精氨酸(ADMA)及其信號通路在4周運動大鼠NO水平及骨骼肌收縮功能與線粒體生物合成中的調(diào)節(jié)作用。方法:建立4周運動大鼠模型，檢測離體比目魚肌對電刺激的單次、強直和疲勞收縮的最大張力;并檢測骨骼肌中ATP和線粒體DNA含量以及過氧化物酶增殖體受體γ輔激活因子1α(PGC-1α)、核呼吸因子(NRF)mRNA的表達以反映線粒體生物合成及功能;用高效液相色譜測定血清ADMA濃度;用Western blot法檢測骨骼肌中內(nèi)源性ADMA生成酶PRMT1和ADMA代謝酶DDAH 2種亞型以及NOS 3種亞型蛋白的表達;用比色法測定NOS活性及一氧化氮(NO)含量等。結(jié)果:與正常對照組相比，運動組大鼠比目魚肌對電刺激誘導的各種收縮張力均明顯增強，比目魚肌ATP含量、線粒體DNA含量和PGC-1α、NRF mRNA增加顯著(P＜0.01)。運動組大鼠比目魚肌中構成型NOS(cNOS)的蛋白表達及其NOS活性明顯上調(diào)(P＜0.01)，而NO含量僅小幅增加(P＜0.05);同時，4周運動增加大鼠血清ADMA濃度，并伴有骨骼肌DDAH2表達下調(diào)。結(jié)論:短期耐力運動增強比目魚肌單次收縮、強直收縮和抗疲勞收縮肌功能，其機制可能與過度增加的cNOS促使ADMA水平反饋性升高，從而維持骨骼肌NO低幅度增加，促進線粒體生物合成有關。

耐力運動;骨骼肌;收縮功能;一氧化氮;線粒體生物合成

一氧化氮(nitric oxide，NO)作為一種氣體分子，已被證實廣泛參與機體心血管、免疫、神經(jīng)系統(tǒng)的生理、病理信號調(diào)節(jié)，如松弛血管平滑肌、增加血流量、阻礙血小板聚集黏附、參與機體抗感染、抗炎癥及增加認知記憶等［1］。然而NO對骨骼肌功能的調(diào)控卻具有雙面性:一方面適量或“低濃度”的NO增加骨骼肌內(nèi)血流量，促進骨骼肌對葡萄糖的攝取、利用，增加骨骼肌的收縮能力;另一方面過量或“高濃度”的NO則可與線粒體產(chǎn)生的超氧陰離子形成過氧硝酸根離子，導致骨骼肌內(nèi)線粒體呼吸受到抑制，肌肉收縮能力降低，產(chǎn)生運動性疲勞［2-3］。

在體內(nèi)NO是由其前體L-精氨酸(L-arginine，LArg)在一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)催化下轉(zhuǎn)化而來。NOS作為生成NO的重要限速酶，它的表達及活性都影響組織中NO的含量;已知NOS 有3種亞型，即神經(jīng)元型 NOS(neuronal NOS，nNOS)、內(nèi)皮型NOS(endothelial NOS，eNOS)和誘導型NOS(inducible NOS，iNOS)，前2種又合成為構成型NOS(constitutive NOS，cNOS)。這3種亞型的NOS在骨骼肌中均表達但不盡相同，有研究報道，eNOS主要在骨骼肌的I型肌纖維高表達，而nNOS則主要表達于II型肌纖維［4］。機體存在一種調(diào)節(jié)NO合成的內(nèi)源性機制，即L-Arg的同系物——非對稱性二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine，ADMA)可與L-Arg競爭NOS，從而抑制NO的生成;因此，ADMA被確定為NOS主要的內(nèi)源性抑制物［5］。體內(nèi)ADMA主要由蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶1(protein arginine methyltransferase 1，PRMT1)催化含精氨酸殘基的蛋白質(zhì)甲基化生成含ADMA殘基的蛋白質(zhì)，再經(jīng)蛋白水解釋放出游離的ADMA;除了少部分經(jīng)腎臟排泄以外，內(nèi)源性ADMA主要經(jīng)二甲基精氨酸-二甲胺水解酶(dimethylarginine dimethylaminohydrolase，DDAH)代謝消除［6-7］，已知DDAH現(xiàn)有2種亞型，即DDAH1和DDAH2，均在骨骼肌有表達;由此可見，PRMT1和DDAH是決定內(nèi)源性ADMA濃度的關鍵因子。它們與ADMA構成的PRMT1-ADMA-DDAH通路共同調(diào)節(jié)體內(nèi)NOS活性及NO的生成。

研究發(fā)現(xiàn)，長期耐力運動或短時間中低強度運動可增加骨骼肌NOS活性和NO含量，而長期高強度運動或一次性力竭運動則顯降低骨骼肌NOS活性，減少NO含量［8-10］，但其調(diào)控機制尚不明確。有研究發(fā)現(xiàn)，無論是在靜息狀態(tài)下還是在運動時，給予外源性NOS抑制物N-硝基-L-精氨酸甲酯(NG-nitro-L-arginine methyl ester，L-NAME)均可抑制腓腸肌中NO含量［11］。因此，亟待證明內(nèi)源性 NOS抑制物ADMA及其信號通路PRMT1-ADMA-DDAH是否參與運動時骨骼肌組織NO生成的調(diào)節(jié)。本研究擬以耐力運動4周大鼠模型為實驗對象，觀察短期耐力運動對大鼠比目魚肌收縮功能以及骨骼肌組織NOS表達和NO含量的影響，再進一步檢測骨骼肌組織線粒體生物合成與功能以及PRMT1-ADMA-DDAH通路的變化，為闡明內(nèi)源性NOS抑制物及其信號通路調(diào)控骨骼肌收縮功能與線粒體生物合成提供新的實驗依據(jù)。

材料和方法

1 主要試劑

羊抗鼠DDAH1和DDAH2抗體購自Abcam;兔抗鼠PRMT1、nNOS、eNOS、iNOS和GAPDH抗體均購自 Santa Cruz;超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性、脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛(malondialdehyde，MDA)和ATP含量檢測試劑盒購自碧云天生物技術研究所;NO含量和NOS活性檢測試劑盒均購自南京建成生物研究所;ECL發(fā)光試劑購自Cell Signaling Technology;過氧化物酶增殖體受體γ輔激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α，PGC-1α)、核呼吸因子(nuclear respiratory factor-1，NRF)、GAPDH、細胞色素氧化酶亞單位Ⅰ(cytochrome oxidase subunitⅠ，COXⅠ)和β-actin引物由Invitrogen合成;RT-PCR試劑盒購于TaKa-Ra;其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

2 動物模型制備及分組

體重為180～200 g的SPF級健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠由廣東省醫(yī)學實驗動物中心提供［合格證號為SYXK(粵):2010-0104］。大鼠適應性喂養(yǎng)7 d后，隨機分為2組:正常對照(control)組常規(guī)飼養(yǎng)，自由進食及飲水;運動(running)組除與正常對照組一樣給予正常進食及飲水外，還按文獻方法［12］制備跑步運動大鼠模型:第1周為跑步適應期，先以10 m/min的速度跑10 min，然后以每天2 m/ min速度遞增，時間遞增10 min，直到速度為20 m/mim、時間60 min的強度;從第2周起，大鼠每天先以15 m/min的速度跑15 min，再以20 m/min的速度跑60 min，最后以15 m/min的速度跑15 min，每周跑5 d，共跑4周。確保正常對照組和運動組大鼠的初始體重無顯著性差別，并于每周對大鼠體重進行監(jiān)測。

3 主要方法

3.1 骨骼肌收縮功能的測定 用10%水合氯醛麻醉大鼠(30 mg/kg，腹腔注射)，先經(jīng)頸動脈插管收集血標本;再迅速分離骨骼肌，置于預冷及充氧(95% O2和5%CO2)的K-H緩沖液中;將肌條固定于充滿K-H緩沖液的浴槽中，連接PowerLab八道電生理記錄儀和Labchart7數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng);肌條的單刺激、強直刺激收縮張力和疲勞收縮張力參照本實驗室已建立的測定方法［13］，具體參數(shù)如下:在37℃恒溫和充氧(95%O2和5%CO2)狀態(tài)下，調(diào)節(jié)肌條于最適長度，平衡15 min后，給予10 V電壓、100 ms波寬的單個脈沖電刺激肌條，記錄肌條的單刺激收縮張力;換液并平衡15 min后，給予10 V電壓、0.5 ms波寬、60 Hz頻率的電刺激肌條2 s，記錄強直收縮張力;再換液平衡15 min后進行疲勞測試，給予10 V電壓，0.5 ms波寬，60 Hz頻率的電刺激，每間隔1 s刺激1次，共持續(xù)100 s，每隔20 s記錄疲勞收縮張力。

3.2 骨骼肌ATP含量的測定 采用熒光素酶法，嚴格按照碧云天生物技術研究所提供的ATP檢測試劑盒說明書步驟測定骨骼肌中ATP含量，通過多功能酶標儀讀取相對光單位值(relative light unit，RLU)，用標準品以相同方法做出標準曲線后，計算出各組大鼠骨骼肌中的ATP含量。

3.3 骨骼肌線粒體生物合成的測定 以線粒體DNA含量來反映線粒體生物合成情況，前者又可用線粒體基因COXⅠ與核基因β-actin的拷貝數(shù)比值來表示。提取骨骼肌的總DNA，取100 ng基因組DNA為模板以 COXⅠ和 β-actin引物(表1)進行PCR反應;PCR產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳分離，紫外燈下拍照后進行灰度掃描，以COXⅠ與β-actin mRNA的相對灰度值反映線粒體生物合成情況。

3.4 線粒體生物合成調(diào)控因子的轉(zhuǎn)錄水平變化

采用TRIzol提取骨骼肌中總RNA，通過RT-PCR檢測線粒體生物合成的關鍵調(diào)節(jié)因子PGC-1α及其下游因子NRF轉(zhuǎn)錄情況;PGC-1α和NRF引物見表1。PCR產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳分離，紫外燈下拍照后進行灰度掃描，并以目的基因與GAPDH mRNA的灰度比值反映基因的相對表達量。

表1 引物序列Table 1.The sequences of the primers for RT-PCR

3.5 骨骼肌NOS活性、NO水平及SOD活性、MDA含量的測定 骨骼肌中NOS活性及NO含量用南京建成生物工程研究所試劑盒進行測定，其中NO含量測定采用硝酸還原酶法;骨骼肌中SOD活性和MDA含量按照碧云天生物有限公司試劑盒說明書進行操作。

3.6 骨骼肌NOS蛋白和PRMT1/DDAH蛋白表達的檢測 采用Western blot法檢測骨骼肌中NOS和PRMT1/DDAH通路蛋白表達情況。取30 mg大鼠比目魚肌剪碎，加入RIPA裂解液制備10%組織勻漿液;在4℃下離心10 min(12 000 r/min)，定量后每個樣本取30 μg蛋白，經(jīng)十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰氨凝膠電泳(SDS-PAGE)分離蛋白，電轉(zhuǎn)至PVDF膜上，脫脂奶粉室溫封閉1 h，I抗4℃搖晃過夜，加辣根過氧化酶標記的II抗室溫孵育2 h，最后進行ECL化學發(fā)光法顯色，用凝膠成像系統(tǒng)(ChemiDocTMXRS+System，Bio-Rad)掃描后進行圖像數(shù)據(jù)分析。

3.7 血清ADMA含量的測定 大鼠血清中ADMA含量采用高效液相色譜法測定。取1 mL血清加入20 mg 5-磺基水楊酸混勻，冰上靜置10 min，于4℃下離心10 min(2 000×g)，取10 μL上清與100 μL O-鄰苯二醛反應液混勻，室溫放置3 min，進樣進行熒光檢測，激發(fā)波長為338 nm，發(fā)射波長為425 nm。通過比較樣品和標準品的峰下面積計算出樣本ADMA含量。

4 統(tǒng)計學處理

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件處理，數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差(mean±SD)表示，組間差異用t檢驗進行統(tǒng)計學分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié)果

1 耐力運動4周對大鼠骨骼肌收縮功能的影響

實驗結(jié)束時正常對照組和運動組大鼠體重無顯著差別;同時，從2組分離出來的比目魚肌的凈重以及最適初長度也無顯著差異。但與正常對照組比較，耐力運動4周顯著提高大鼠比目魚肌的單次收縮和強直收縮張力;同時還在疲勞刺激的60 s、80 s和100 s各時點明顯增加比目魚肌的疲勞收縮張力，提示4周耐力運動增強大鼠比目魚肌的收縮功能和耐疲勞能力，見圖1。

Figure 1.The effects of running on the contraction of rat skeletal muscles.A:the twitch tension and tetanic tension;B:the fatigue test of rat soleus muscle.Mean±SD.n=5.*P＜0.05，＊＊P＜0.01 vs control.圖1 運動對大鼠骨骼肌收縮功能的影響

2 耐力運動4周對大鼠骨骼肌內(nèi)線粒體功能和線粒體生物合成的影響

結(jié)果如圖2所示，運動組大鼠比目魚肌內(nèi)ATP含量均明顯高于正常對照組(P＜0.01)，同時運動4周明顯增加大鼠比目魚肌中線粒體基因COX I與核基因β-actin的拷貝數(shù)比值。

Figure 2.The effects of running on ATP content，mitochondrial biogenesis and its regulation in rat skeletal muscles.Mean±SD.n= 5.＊＊P＜0.01 vs control.圖2 運動對大鼠骨骼肌ATP含量、線粒體生物合成及線粒體功能調(diào)控的影響

調(diào)控線粒體生物合成和線粒體功能的重要轉(zhuǎn)錄輔助因子PGC-1α，可通過與靶基因啟動子區(qū)域結(jié)合并募集NRF等轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)線粒體生物合成;結(jié)果顯示運動組大鼠比目魚肌中PGC-1α和NRF轉(zhuǎn)錄水平均顯著高于正常對照組。以上這些結(jié)果提示，運動4周增加正常大鼠比目魚肌的線粒體生物合成和線粒體功能。

3 耐力運動4周對大鼠骨骼肌NOS活性、蛋白表達及NO含量的影響

與正常對照組比較，4周耐力運動明顯增加大鼠比目魚肌中nNOS和eNOS蛋白的表達(P＜0.05)，一定程度增加iNOS蛋白的表達，但差異無統(tǒng)計學意義;此外，4周耐力運動大鼠骨骼肌組織NOS活性顯著增強(P＜0.01)。然而，骨骼肌組織NO水平的相對增加幅度較NOS的表達及活性小，見圖3。

4 耐力運動4周對大鼠血清ADMA水平和骨骼肌PRMT1、DDAH蛋白表達的影響

與正常對照組相比，耐力運動4周對大鼠比目魚肌中內(nèi)源性NOS抑制物ADMA的代謝酶DDAH2的蛋白表達降低，但另一亞型代謝酶DDAH1和內(nèi)源性ADMA生成酶PRMT1的蛋白表達變化不明顯，致使運動4周大鼠血清內(nèi)源性ADMA濃度比正常對照組有所升高，見圖4。

Figure 3.The effects of running on the expression and activity of NOS and NO content in rat skeletal muscles.A:the protein expression of NOS subunits;B:NOS activity;C:NO content in the rat soleus.Mean±SD.n=5.*P＜0.05，＊＊P＜0.01 vs control.圖3 運動對大鼠骨骼肌NOS活性和NO含量的影響

Figure 4.The effects of running on serum ADMA content and protein expressions of PRMT1，DDAH in rat skeletal muscles.A:the serum ADMA content;B:protein expression of PRMT1，DDAH1 and DDAH2 in rat soleus.Mean±SD.n=5.圖4 運動對大鼠血清ADMA含量及骨骼肌PRMT1、DDAH蛋白的影響

5 耐力運動4周對大鼠骨骼肌氧化應激的影響

本研究通過檢測骨骼肌SOD活性及脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA含量來反映氧化應激狀態(tài)。結(jié)果如圖5所示，與正常對照組比較，運動組大鼠骨骼肌中SOD活性顯著升高，而MDA含量明顯降低，提示4周耐力運動可降低大鼠骨骼肌組織中的氧化應激水平。

討論

適當?shù)倪\動有助于增強骨骼肌的收縮能力，但過度的運動卻降低骨骼肌的收縮能力，引起骨骼肌損傷;線粒體作為細胞的主要供能場所，其功能與骨骼肌的收縮能力密切相關［14］。本研究發(fā)現(xiàn)，4周耐力運動明顯增加骨骼肌的收縮功能和抗疲勞能力，推測可能是由于短期的耐力運動增加了骨骼肌線粒體功能和線粒體生物合成所致。本研究進一步檢測發(fā)現(xiàn)，運動大鼠骨骼肌組織ATP含量和線粒體DNA含量增加;不僅如此，本研究還發(fā)現(xiàn)，4周耐力運動上調(diào)促進線粒體生物合成的關鍵調(diào)節(jié)因子PGC-1α及其下游NRF的基因轉(zhuǎn)錄。上述結(jié)果均提示短期耐力運動增加線粒體生物合成和線粒體功能，但短期耐力運動上調(diào)線粒體生物合成的機制并不完全清楚。

越來越多的研究表明，NO對骨骼肌細胞能量代謝和線粒體生物合成調(diào)節(jié)有著雙重調(diào)節(jié)作用［15］。Nisoli等［16］認為NO對心肌線粒體的作用具有濃度依賴性，高濃度的NO可抑制線粒體呼吸，而低濃度NO有利于提高線粒體呼吸功能和氧化代謝能力。最近本實驗室研究還發(fā)現(xiàn)，限食8周可低幅度增加NO水平，明顯增加正常大鼠骨骼肌的收縮功能和線粒體生物合成［17］。一方面，NO可通過sGC-cGMP依賴途徑，激活線粒體生物合成的關鍵轉(zhuǎn)錄因子PGC-1α，增加線粒體生物合成;另一方面，NO又可與超氧陰離子反應，產(chǎn)生強大的超氧亞硝酸陰離子(ONOO-)，氧化抑制呼吸鏈的酶活性，誘發(fā)或加重氧化應激［18-19］。研究表明，劇烈運動迅速升高NO水平，導致骨骼肌大量活性氧(reactive oxygen species，ROS)產(chǎn)生;相反，慢性適度運動緩慢增加NO水平，且維持在低濃度水平，低水平的NO減少與超陽陰離子的反應，抗氧化酶活性增強，ROS增加不明顯［20］。本研究結(jié)果表明，4周耐力運動低幅度增加NO水平，增加ATP含量和線粒體生物合成及其調(diào)節(jié)因子PGC-1α和NRF的轉(zhuǎn)錄，使骨骼肌收縮功能和耐疲勞能力增強;同時，4周耐力運動明顯增加骨骼肌抗氧化酶SOD的活性，并降低脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA的含量，提示短期耐力運動降低骨骼肌組織氧化應激。

Figure 5.The effects of running on SOD activity(A)and MDA content(B)in rat skeletal muscles.Mean±SD.n=5.*P＜0.05，＊＊P＜0.01 vs control.圖5 運動對大鼠骨骼肌SOD活性和MDA含量的影響

短期耐力運動增加大鼠骨骼肌組織NO含量，主要是由于上調(diào)NOS的表達及活性，增加NO的生成;本研究的實驗結(jié)果提供了有力的證據(jù)，4周耐力運動明顯增加大鼠比目魚肌中nNOS和eNOS的蛋白表達。大多認為運動增加NOS活性和蛋白表達的主要機制可能與切應力的調(diào)節(jié)有關;有文獻報道，運動增加心輸出量，導致血流在各器官重新分配，骨骼肌內(nèi)血流量增加，導致肌肉內(nèi)血管剪切力增大，促進血管內(nèi)皮細胞NOS mRNA的表達，使NOS活性增強，進而增加NO的生成，提高運動能力［21］。然而4周耐力運動僅增加eNOS和nNOS的蛋白表達，可能與NOS同工酶的分布有一定關系;有研究表明，人和嚙齒類動物骨骼肌主要表達nNOS和eNOS，其中nNOS分布在肌纖維膜上，而eNOS分布在線粒體附近;由于eNOS分布的特殊性，eNOS-/-突變小鼠骨骼肌中線粒體酶的活力和氧化磷酸化水平降低，PCG-1α基因轉(zhuǎn)錄下調(diào)，線粒體密度和DNA水平下降［22］。

機體還存在一種調(diào)節(jié)NO生成的內(nèi)源性機制，ADMA作為NOS的內(nèi)源性抑制物，可減少NO的生成;我室和國內(nèi)外學者大量研究表明，內(nèi)源性ADMA升高是心血管疾病和糖尿病心血管并發(fā)癥的共同危險因子。內(nèi)源性ADMA的濃度主要是被PRMT1和DDAH共同調(diào)節(jié)的［6-7］;因此，本研究檢測了大鼠血清ADMA濃度和骨骼肌中 PRMT1、DDAH1和DDAH2的蛋白表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動4周大鼠血清ADMA濃度比對照組大鼠略有升高;而運動大鼠骨骼肌組織DDAH2蛋白表達的明顯下調(diào)。這些結(jié)果雖無統(tǒng)計學上的顯著性，但結(jié)合NOS蛋白和活性大幅度增加，而NO水平增加幅度相對較小，暗示4周耐力運動大鼠的骨骼肌已開始啟動對NO水平增加的負反饋調(diào)節(jié)，ADMA作為內(nèi)源性NOS抑制物可能在防止骨骼肌運動損傷中起重要作用。然而，長期高強度運動或一次性力竭運動明顯降低骨骼肌內(nèi)NOS活性、減少 NO含量，是否與 PRMT1-ADMDDAH通路的相應變化有關，還有待進一步研究證明。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)4周耐力運動提高骨骼肌NO水平，促進線粒體生物合成，增強正常大鼠比目魚肌的單次收縮、強直收縮以及疲勞收縮肌張力;而維持骨骼肌內(nèi)NO水平的穩(wěn)定有賴于NOS和ADMA之間的平衡調(diào)控。這些結(jié)果將為闡明短期耐力運動增強正常大鼠比目魚肌收縮功能提供新的實驗數(shù)據(jù)。

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(責任編輯:陳妙玲，余小慧)

Endogenous nitric oxide synthase inhibitor increase skeletal muscle contractility and mitochondria biosynthesis in 4-week running rats

QIU Ni，F(xiàn)ANG Wei-jin，LI Cong，LI Xiao-mei，XIONG Yan

(Guangzhou Institute of Snake Venom Research，School of Pharmaceutical Sciences，Guangzhou Medical University，Guangzhou 511436，China.E-mail:xiongyan2001@yahoo.com)

AIM:To observe the effect of endogenous nitric oxide synthase(NOS)inhibitor asymmetric dimethylarginine(ADMA)and its signaling pathways on NO levels and skeletal muscle contractility in 4-week running rats.METHODS:The 4 weeks running rat model was established.The twitch tension，tetanic tension and the fatigue test of soleus muscle induced by electrical stimulation ex vivo were detected.The ATP content，mitochondrial DNA levels and the mRNA expression of peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α(PGC-1α)，nuclear respiratory factor(NRF) were measured to reflect the mitochondrial function and biosynthesis in the skeletal muscle.Serum ADMA concentration was detected by high performance liquid chromatography.The endogenous ADMA enzymes PRMT1 and 2 subtypes of ADMA metabolism enzyme DDAH，3 subtypes of NOS protein expression in the skeletal muscle were determined by Western blot.NOS activity and nitric oxide(NO)content were analyzed by colorimetric method.RESULTS:Compared with normal control group，the twitch tension，tetanic tension and the anti-fatigue capability of soleus muscle in running group were significantly enhanced，ATP content，mitochondrial DNA content and the mRNA expression of PGC-1α and NRF were significantly increased(P＜0.01).In addition，the protein expression of constitute type NOS(cNOS)and NOS activity were significantly increased(P＜0.01)，but the increase in NO content was relatively smaller in soleus muscle in exercise group(P＜0.05).Moreover，serum ADMA concentration in running group was increased，while the DDAH2 expression in skeletal muscle was decreased.CONCLUSION:Short-term endurance exercise enhances the twitch tension，tetanic tension and fatigue resist-ance of soleus muscle.The mechanism may be that increased cNOS expression feedbacks to increase ADMA concentration，thus maintaining the increase in NO synthesis at a relatively low level，and resulting in promoting skeletal muscle mitochondria biosynthesis and mitochondrial function.

Endurance exercise;Skeletal muscle;Contractile function;Nitric oxide;Mitochondria biogenesis

R363

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2016.07.017

1000-4718(2016)07-1259-07

2015-12-18

2016-05-11

國家自然科學基金資助項目(No.81170778);廣東省科技計劃資助項目(No.20138021800098);廣州市科技計劃資助項目(No.2014J4100067)

△Tel:020-37103273;E-mail:xiongyan2001@yahoo.com