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由實驗結果得知,大鼠經過實驗期3週後,腓腸肌中測IGF-1Ea基因表現在各組間無 顯著差異,但MGF基因表現無論是CM、T皆顯現高於C (CM>C, T>C),而在6週後測 時IGF-1Ea和MGF基因表現,CM、T也都顯著高於C (CM>C, T>C),無論中測或後測,

TCM並無顯著高於CM或T;各組組內相較,僅有T的MGF表現中測高於後測,其餘各組 皆無顯著差異。由以上結果可以推論,6週無論是蟲草攝食、阻力訓練或同時蟲草攝食 與阻力訓練,皆可以上調大鼠腓腸肌IGF-1Ea和MGF的基因表現,但無協同效果;MGF 基因表現在實驗第3週時即已顯現上調的效果,特別是阻力訓練組 (T) 在第三週時MGF 基因表現最明顯。

許多研究已證實長期阻力訓練後顯著增加IGF-1Ea mRNA和蛋白質水平 (Singh et al., 1999),至於肌肉衛星細胞的活化也需要肌纖維肥大以維持其DNA與蛋白質的比率,

而MGF在衛星細胞的活化作用扮演重要的調控角色 (Yang & Goldspink, 2002),因此 IGF-1Ea和MGF對於肌肉的生長和修護具有協同的功能。IGF-1Ea和MGF都是骨骼肌細 胞受到機械刺激產生反應的IGF-1異構物,不過這種因子在功能上有些不同。IGF-1Ea由 肝臟產生,故稱肝性 (liver type) 因子,主要和內分泌功能有關,對生長激素敏感性較 高,無論是安靜或運動皆能在骨骼肌表現,刺激衛星細胞的增生和分化作用;而MGF 的半衰期 (half-life) 較短,雖然也是屬於內分泌功能的因子,但對於生長激素敏感性不 高,對於機械應力敏感性較高,主要是在運動中的肌肉表現,刺激衛星細胞的活化作用 (Wilborn, Taylor, Greenwood, Kreider, & Willoughby, 2009)。由於這些原因,MGF受到負 重訓練機械應力的影響,訓練組 (T) 在中測和後測時皆表現出顯著,而訓練組 (T) 的 IGF-1Ea表現在中測未顯著,直至後測才有顯著,可能與MGF和IGF-IEa在阻力訓練過程 的表現時間差異有關。

MGF的表現機轉主要是在肌肉的衛星細胞增殖過程中,修復肌肉並參與肌肉肥大的

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初期反應。而IGF-IEa似乎是在肌肉肥大的後期階段,透過刺激更多的成肌細胞融合 (myoblast fusion) 和肌原纖維肥大 (myofiber hypertrophy) 參與反應。許多研究證實,負 重訓練對IGF-1 mRNA表現的影響主要是在訓練前期。Heinemeier等 (2007) 發現大鼠阻 力訓練第4天開始IGF-1Ea和MGF mRNA的表現皆顯著增加,不過這2個基因在訓練時間 出現增加的時間性也有差異;Haddad和Adams (2002) 以雌性大鼠作等長收縮 (isometric) 的訓練發現,骨骼肌中MGF mRNA的表現不僅比IGF-IEa mRNA更快出現,而且表現量 增加的倍數也比較多;Hill和Goldspink (2003) 以伸展結合電刺激的阻力訓練模式也顯現 相同結果,從這些結果顯示,當肌肉經過負重訓練後,IGF-1的前導體 (precursor) mRNA 是優先剪接成MGF,然後再剪接成IGF-1Ea。基於這些理由,不難想像本研究阻力訓練 組 (T) MGF表現在中測時會比較高,而後測時會稍微降低,IGF-IEa在中測時較無表現 而後測時則顯著上升。

至於蟲草攝食組 (CM) 在本研究中證實可以在3週的蟲草攝食增加MGF的表現,以 及6週同時提升IGF-IEa和MGF的表現,雖然阻力訓練的加入無協同效果,但可推論蟲草 攝食和阻力訓練一樣具有活化肌力生長因子的潛質。在文獻探討中,蟲草提升肌力的論 述主要是認為蟲草素可以誘發睪固酮等雄性激素的分泌以提升肌力,睪固酮分泌與GH 的表達有關,而IGF-1則是受GH誘發,此三者間形成重要的連帶關係。Ashton, Degnan, Daniel, 和 Francis (1995) 以睪固酮誘發新生兒包皮纖維細胞生成作用 (fibroblast) 的細 胞實驗,發現睪固酮增加細胞IGF-1和IGF結合蛋白 (IGF-BP) 的表現,提升肌肉蛋白合 成作用,並增加肌肉細胞的增殖;Sculthorpe等 (2012) 以肌肉細胞浸潤在睪固酮溶液7 天所做的研究,發現IGF-1 mRNA表現提升;而以人體的研究,透過雄性激素藥物 testosterone enanthate攝食,對提升血漿IGF-1及IGF-BP濃度也有類似結果 (Hobbs, Plymate, Rosen, & Adler, 1993)。不過 Kraemer等 (1999) 以單次阻力訓練後檢測人體血 中睪固酮和IGF-1濃度,發現雖然睪固酮濃度顯著上升,但IGF-1濃度卻沒改變。這些結 果顯示無論是長期的細胞培養或是雄性激素攝食,皆能因睪固酮誘發IGF-1的表現,而 單次或較短時間的訓練對睪固酮和IGF-1的調控機轉較不一致。本研究未檢測大鼠血漿

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睪固酮濃度,無法證實蟲草攝食造成肌肉IGF-IEa和MGF表達的提升是否受睪固酮分泌 的影響,此一機轉仍待進一步證實。

至於在比目魚肌部分,無論是中測或後測蟲草攝食或阻力訓練對大鼠比目魚肌 IGF-IEa表現並無顯著影響,對MGF的表現也僅有在中測蟲草攝食組較控制組高 (CM>

C),其餘各組及後測各組間皆無顯著影響;各組組內相較,各組中測和後測IGF-IEa和 MGF表現皆無顯著差異。由以上結果可以推論,3週蟲草攝食顯著提升比目魚肌MGF的

表現,但在攝食6週後回復MGF的表現水平,3週或6週的阻力訓練或同時蟲草攝食與阻 力訓練對MGF基因表現無顯著提升效果,且無論3週或6週的蟲草攝食、阻力訓練或同時 蟲草攝食與阻力訓練皆對IGF-IEa基因表現無顯著提升效果。

造成CM中測MGF的表現水平上升,後測又恢復至無顯著差異狀態,但同為蟲草攝 食組的TCM卻未見相同反應,可能為實驗設計各組樣本數較少 (n=4),動物個別差異在 樣本數小的實驗設計當中放大了差異的效果所致。

比對腓腸肌和比目魚肌對IGF-IEa和MGF的反應,發覺無論是蟲草攝食或阻力訓練 的誘發,腓腸肌對IGF-IEa和MGF此二肌力生長因子的敏感性遠高於比目魚肌,由於比 目魚肌是屬於氧化型的慢縮肌 (type I),而腓腸肌則是60%偏醣解型的快縮肌纖維 (type II),顯見IGF-IEa和MGF主要是在醣解型的快縮肌纖維做表現。Suetta等(2009)發現老人 在術後透過阻力訓練可以同時提升快縮肌和慢縮肌IGF-IEa和MGF表達,不過快縮肌 (+36%) 的表現比慢縮肌 (+17%) 多一倍,似乎可以說明這些肌力生長因子對於在快縮 肌的表現較敏感。

許多文獻已證實MSTN的基因結構性缺失(constitutive deletion) 會改變肌肉類型的 結構,降低type I和type II a等氧化型肌纖維 (oxidative fibers),同時會增加type II b醣解 型肌纖維 (glycolytic fibers) (Girgenrath & Song, 2005; Mouisel et al., 2014)。Moyer和 Wagner (2015)研究發現,抑制MSTN基因和TGF-β1訊息路徑會使得肌肉中Mss51表現下

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降,因此將Mss51及其他生長因子 (IGF-1Ea, MGF) 在老鼠不同類型肌肉誘發,發現這 些生長因子在氧化型肌纖維 (比目魚肌和橫膈膜肌) 表現較低,介於中間的是肱三頭肌 長頭,表現最活躍的是在醣解肌纖維 (伸趾長肌和股外側白肌),快縮肌與慢縮肌纖維差 異20-25倍,這是由於type II b肌球蛋白重鏈 (myosin heavy chain) 造成Mss51基因中斷 (genetic disruption),讓Mss51容易導向醣解型的表型 (phenotype),而這與MSTN的基因 結構性缺失 (constitutive deletion) 和IGF-1轉基因的過度表達 (transgene overexpression) 同樣受type II b肌纖維影響導向醣解型的表型一樣,因此說明肌力生長因子對於type II b 肌纖維的表現較明顯,而在type I和type II a肌纖維的表現相對較不明顯。本研究結果與 如上的論證吻合,顯現蟲草攝食或阻力訓練對肌力發展因子的影響,是優先在快縮肌群 做表現,而在慢縮肌群的表現相對較低。

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