上、下坡跑臺運(yùn)動(dòng)對去卵巢小鼠骨組織IL-6、TNF-α和TRAP基因表達(dá)的影響

馬 濤，季 瀏，李世昌，孫 朋

上、下坡跑臺運(yùn)動(dòng)對去卵巢小鼠骨組織IL-6、TNF-α和TRAP基因表達(dá)的影響

馬 濤，季 瀏，李世昌，孫 朋

目的：以去卵巢手術(shù)小鼠模擬婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥狀，對比研究上、下坡跑臺運(yùn)動(dòng)對去卵巢小鼠骨組織IL-6、TNF-α和TRAP等細(xì)胞因子的影響。方法：32只8周齡C57 BL/6雌性小鼠隨機(jī)分為4組：假手術(shù)安靜組（SHAM），去卵巢安靜組（OVX），去卵巢上坡跑組（OVX+UP），去卵巢下坡跑組（OVX+DOWN）。SHAM組小實(shí)行去卵巢假手術(shù)，其余3組小鼠均摘除卵巢。訓(xùn)練方案為：OVX+UP組進(jìn)行上坡跑訓(xùn)練，而OVX+DOWN組進(jìn)行下坡跑訓(xùn)練，每次40 min，每周訓(xùn)練5次，共訓(xùn)練8周。8周后取右側(cè)股骨提取mRNA，檢測其骨組織IL-6、TNF-α和TRAP等細(xì)胞因子的基因表達(dá)。結(jié)果：與SHAM組相比，OVX組小鼠骨組織IL-6、TNF-α和TRAP的基因表達(dá)顯著增加；兩運(yùn)動(dòng)組小鼠骨組織IL-6、TNF-α和TRAP的基因表達(dá)比OVX組小鼠顯著降低，且OVX+DOWN組比OVX+UP組的效果更明顯。結(jié)論：跑臺運(yùn)動(dòng)通過抑制去卵巢小鼠骨組織破骨細(xì)胞的分化和活化，從而有效預(yù)防骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生，且下坡跑運(yùn)動(dòng)比上坡跑運(yùn)動(dòng)效果更明顯；跑臺運(yùn)動(dòng)對去卵巢小鼠破骨細(xì)胞分化和活化的抑制作用可能與骨組織IL-6和TNF-α等細(xì)胞因子基因表達(dá)的變化有關(guān)。

跑臺運(yùn)動(dòng)；去卵巢小鼠；IL-6；TNF-α；TRAP

骨組織是一個(gè)不斷自我更新的組織，通過自我更新，骨組織可完成移除廢舊的骨組織、修復(fù)有創(chuàng)傷的部位以及適應(yīng)變化的力學(xué)載荷等功能。骨組織的自我更新有賴于成骨細(xì)胞（OB）和破骨細(xì)胞（OC）進(jìn)行骨形成和骨吸收。當(dāng)骨形成大于骨吸收時(shí)則骨量增加，而當(dāng)骨吸收大于骨形成時(shí)則骨量減少。在某些病理狀態(tài)下，成骨細(xì)胞或破骨細(xì)胞數(shù)量異常及功能紊亂，則發(fā)生骨量過分增加或減少的疾病，如骨形成功能亢進(jìn)的骨硬化癥和骨吸收功能亢進(jìn)的骨質(zhì)疏松癥等。婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥就是由于絕經(jīng)后雌激素的迅速下降引起的破骨細(xì)胞大量生成及活化導(dǎo)致的。破骨細(xì)胞來源于骨髓造血干細(xì)胞，在某些因素的刺激下，造血干細(xì)胞可向巨噬細(xì)胞分化、融合并最終形成破骨細(xì)胞。近年來的大量研究表明[1－2]，除了各種激素的作用之外，骨組織及骨髓局部的細(xì)胞因子對破骨細(xì)胞的分化及功能發(fā)揮具有重要作用。特別是近年來關(guān)于OPG－RANKL－RANK系統(tǒng)的研究更是將成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞之間的通訊之謎逐步揭開。骨組織及骨髓中成骨細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、骨細(xì)胞及巨噬細(xì)胞等分泌的IL－6和TNF－α等細(xì)胞因子，可通過OPG－RANKL－RANK系統(tǒng)依賴及非依賴途徑促進(jìn)破骨細(xì)胞的增值、分化及骨吸收功能的發(fā)揮。本研究利用去卵巢小鼠模型模擬婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥狀，通過對骨組織破骨細(xì)胞標(biāo)志性酶抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）的檢測，對比研究上、下坡跑臺運(yùn)動(dòng)對破骨細(xì)胞分化和活化的影響，并探討IL－6和TNF－α等細(xì)胞因子在絕經(jīng)后破骨細(xì)胞分化過程中的作用及運(yùn)動(dòng)對它們的影響，對于深入揭示絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)制及運(yùn)動(dòng)干預(yù)措施的選擇將具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

清潔級C57BL/6雌性小鼠32只，約8周齡，體重（20．26±2．13）g，（由上海西普爾－必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供）。動(dòng)物購回后在本實(shí)驗(yàn)中心動(dòng)物房適應(yīng)性喂養(yǎng)一周，然后隨機(jī)分為4組，即假手術(shù)安靜組（SHAM），去卵巢安靜組（OVX），去卵巢上坡跑組（OVX+UP），去卵巢下坡跑組（OVX+DOWN），每組8只。

1.2 去卵巢手術(shù)

動(dòng)物以1%戊巴比妥鈉（0．1 g/kg）經(jīng)腹腔麻醉后，剪除長毛，分別在脊柱兩側(cè)切開背肌1 cm切口，SHAM組小鼠行去卵巢假手術(shù)，僅去除卵巢周圍少量脂肪組織，其余3組小鼠均摘除卵巢，用可吸收的羊腸線縫合傷口，在傷口外涂少量紅霉素軟膏。

1.3 運(yùn)動(dòng)方案

SHAM組和OVX組在籠中正常飼養(yǎng)，沒有進(jìn)行任何訓(xùn)練；OVX+UP組和OVX+DOWN組于去卵巢手術(shù)后7天開始進(jìn)行上坡跑或下坡跑訓(xùn)練，訓(xùn)練方案見表1。

表1 運(yùn)動(dòng)組小鼠訓(xùn)練方案Tab.1 Training program of Exercise group

1.4 取材

于運(yùn)動(dòng)組小鼠最后一次訓(xùn)練結(jié)束24h后，去眼球取血處死小鼠。取其右側(cè)股骨置于液氮中速凍，放于－80℃冰箱保存，待提RNA。

1.5 Real time PCR法測定骨組織IL-6、TNF-α和TRAP的基因表達(dá)

常規(guī)方法提取股骨總RNA，逆轉(zhuǎn)錄。根據(jù)所要檢測的目的基因，在NCBI數(shù)據(jù)庫查詢各基因引物序列，由上海生工生物技術(shù)有限公司進(jìn)行引物合成，各基因引物序列及擴(kuò)增長度為：IL－6：F 5′－GAACTCCCTCTCCACAAGC－3′，R 5′－TTCTTGTCAAGC AGGTCTCC－3′，擴(kuò)增長度 325 bp；TNF－α：F 5′－GAGTCCGGGCA GGTCTACTTT－3′，R 5′－CAGGTCACTGTCCCAGCATCT－3′，擴(kuò)增長度 235 bp；TRAP：F 5′－ TGA CAA GAG GTT CCA GGA －3′，R 5′－ AGC CAG GAC AGC TGA GTG －3′，擴(kuò)增長度 312 bp；β－actin：F 5′－CAATTCCATCATGAAGTGTGAC－3′，R 5′－CCACA CAGAGTACTTGCGCTC－3′，擴(kuò)增長度 184 bp。熒光定量 PCR 擴(kuò)增反應(yīng)按照以下體系進(jìn)行，SYBR Premix Ex Taq TM（2×）10 μL、PCR Forward Primer（10 μm）0．4 μL、PCR Reverse Primer（10 μm）0．4 μL、ROX Reference Dye（50×）0．4 μL、DNA 模板 2 μL、加DEPC水使總反應(yīng)體系達(dá)到20 μL。Real time PCR分3階段，擴(kuò)增采用3步法進(jìn)行，溫度循環(huán)參數(shù)如下：Stage 1（1×）：95 ℃，1 min（預(yù)變性）。Stage 2（40×）：95 ℃，15 s；61 ℃，30 s；72℃，45 s（收集熒光）。Stage3（1×）：建立 PCR 產(chǎn)物的熔解曲線，95℃，30 s；61℃，2 min；95℃，15 s；每 1℃收集熒光。反應(yīng)結(jié)束后，PCR儀給出各反應(yīng)孔的Ct值，以β－actin基因?yàn)閮?nèi)參，根據(jù)公式2－ΔCt計(jì)算各基因的相對表達(dá)量。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從圖1、圖2和圖3可以看出，OVX組小鼠骨組織IL－6、TNF－α和TRAP mRNA相對表達(dá)量顯著高于SHAM組小鼠（P＜0．01）；兩運(yùn)動(dòng)組小鼠骨組織 IL－6 、TNF－α 和 TRAP mRNA 相對表達(dá)量比 OVX組小鼠顯著降低（P＜0．05 或 P＜0．01）；而兩運(yùn)動(dòng)組相比較，則OVX+DOWN組小鼠骨組織IL－6、TNF－α和TRAP mRNA相對表達(dá)量比 OVX+UP 組小鼠顯著降低（P＜0．05 或 P＜0．01）。

圖1 IL-6 mRNA的相對表達(dá)量Fig.1 The mRNA relative expression of IL-6注： **P＜0．01，代表與 SHAM 組比較；#P＜0．05 和 ##P＜0．01，代表與 OVX組比較；△P＜0．05 和△△P＜0．01，代表與 OVX+UP 組比較（下同）。

3 分析與討論

3.1 IL-6和TNF-α在骨代謝中的作用及去卵巢手術(shù)對其基因表達(dá)影響

圖2 TNF-α mRNA的相對表達(dá)量Fig.2 The mRNA relative expression of TNF-α

圖3 TRAP mRNA的相對表達(dá)量Fig.3 The mRNA relative expression of TRAP

骨組織中的IL－6主要由成骨細(xì)胞分泌，PKG可促使OB表達(dá)IL－6。IL－6與IL－3協(xié)同支持造血干細(xì)胞及破骨細(xì)胞前體的生長；IL－6也能增強(qiáng)其他細(xì)胞因子或激素對破骨細(xì)胞的作用，如增強(qiáng)PTHrP維持體內(nèi)鈣平衡和調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞骨吸收的作用。IL－1 和 TNF－α 能誘導(dǎo)成骨細(xì)胞產(chǎn)生 IL－6，IL－6 可與 PGE2協(xié)同作用通過OPG-RANKL-RANK系統(tǒng)來調(diào)節(jié)OC的分化。TNF-α是一種強(qiáng)有力的促進(jìn)骨吸收的細(xì)胞因子，能誘導(dǎo)成骨細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、T細(xì)胞、牙周韌帶細(xì)胞和滑膜細(xì)胞等表達(dá)RANKL，導(dǎo)致OC活化。TNF-α可通過RANKL依賴途徑或非RANKL依賴途徑直接誘導(dǎo)骨髓造血干細(xì)胞向OC的分化，IL-1對其誘導(dǎo)的OC吸收功能有顯著增強(qiáng)作用。TNF-α能直接刺激破骨細(xì)胞前體細(xì)胞的分化，同時(shí)刺激OB/ST產(chǎn)生M-CSF，促進(jìn)破骨細(xì)胞的增值。另一方面，TNF-α誘導(dǎo)基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生M-CSF上調(diào)破骨細(xì)胞前體的RANK表達(dá)，從而通過RANKL與RANK的結(jié)合啟動(dòng)OC的合成。白孟海等人的研究[3]發(fā)現(xiàn)，對去勢大鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，骨髓提取液IL-6、TNF-α含量升高，骨髓干細(xì)胞分化形成OC增加，且兩者的變化趨勢具有一致性。人體實(shí)驗(yàn)亦取得相同結(jié)果，即絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女血清IL-6和TNF-α水平明顯高于絕經(jīng)后非骨質(zhì)疏松婦女，且IL-6和TNF-α水平與骨密度（BMD）呈負(fù)相關(guān)[4]。

骨是雌激素的重要靶器官之一，在成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、骨細(xì)胞中均有雌激素受體（estrogen receptor，ER）存在。雌激素對骨骼的作用是通過對成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的協(xié)同調(diào)節(jié)完成的。雌激素既可以作用于成骨及破骨細(xì)胞表面的受體直接影響骨形成和骨吸收，也可以通過這些細(xì)胞分泌局部調(diào)節(jié)因子或調(diào)節(jié)這些細(xì)胞對局部調(diào)節(jié)因子和全身激素的反應(yīng)性來影響骨代謝。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的主要發(fā)病機(jī)制是機(jī)體的骨重建失衡。絕經(jīng)后由于體內(nèi)雌激素的迅速下降，導(dǎo)致機(jī)體的多種激素及細(xì)胞因子發(fā)生改變，使破骨細(xì)胞大量分化和融合，骨吸收大于骨形成，從而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥。雌激素可在基因水平抑制TNF-α、IL-1、IL-6等骨吸收因子表達(dá)，增加TGFβ等成骨因子表達(dá)，進(jìn)而啟動(dòng)破骨細(xì)胞凋亡，預(yù)防骨丟失，雌激素可以促進(jìn)OPG的表達(dá)，抑制M-CSF的分泌[5]，由于M-CSF是破骨細(xì)胞增殖的重要因子，因此雌激素缺乏后的突出表現(xiàn)是破骨細(xì)胞的數(shù)量增多，骨吸收功能增強(qiáng)。

本研究的結(jié)果顯示，OVX組小鼠與SHAM組小鼠相比，骨密度顯著下降同時(shí)骨組織中IL-6和TNF-αmRNA的相對表達(dá)量顯著升高，表明在去卵巢小鼠骨質(zhì)疏松的發(fā)生過程中，骨組織中IL-6和TNF-α等細(xì)胞因子的變化起到了一定的作用。小鼠去卵巢手術(shù)后，體內(nèi)雌激素水平迅速下降，致骨組織中成骨細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、骨細(xì)胞及巨噬細(xì)胞等分泌的IL-6和TNF-α等細(xì)胞因子發(fā)生變化，并通過OPG-RANKL-RANK系統(tǒng)依賴或非依賴途徑促進(jìn)骨髓造血干細(xì)胞向破骨細(xì)胞的分化以及破骨細(xì)胞的增殖、分化，提高成熟OC的活性，促進(jìn)骨吸收，最終導(dǎo)致骨密度下降，骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生。

3.2 上、下坡跑臺運(yùn)動(dòng)對去卵巢小鼠骨組織IL-6和TNF-α基因表達(dá)的影響

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對于骨代謝的影響，主要是通過骨組織受到的應(yīng)力、激素的分泌、以及運(yùn)動(dòng)造成營養(yǎng)吸收的改變等方面來發(fā)揮作用的，其中骨組織在運(yùn)動(dòng)過程中受到的應(yīng)力對骨代謝的影響作用最明顯[6-7]。骨組織在運(yùn)動(dòng)過程中受到地面的反作用力以及骨骼肌施加的各種應(yīng)力，骨細(xì)胞感受到這種應(yīng)力，通過機(jī)械-化學(xué)偶聯(lián)將機(jī)械信號轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)信號來發(fā)揮作用。遍布于整個(gè)骨陷窩-骨小管網(wǎng)絡(luò)的骨細(xì)胞是骨的初級機(jī)械感應(yīng)細(xì)胞，骨細(xì)胞通過間隙連接與骨表面細(xì)胞和臨近骨細(xì)胞保持聯(lián)系，他們對機(jī)械刺激的反應(yīng)是加快代謝、激活基因和產(chǎn)生生長因子和基質(zhì)[8-9]。機(jī)械信號轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號是多個(gè)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的共同結(jié)果，在骨細(xì)胞膜或細(xì)胞骨架水平被激活[10]。切應(yīng)力激活G蛋白偶聯(lián)的機(jī)械刺激感受器，引起胞內(nèi)鈣、前列腺素（Prostaglandin，PG）和一氧化氮水平的提高。一氧化氮和前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2）作為中間信號，參與將機(jī)械信號轉(zhuǎn)化為生化信號過程，引起機(jī)體多種激素和細(xì)胞因子發(fā)生變化，這些激素和細(xì)胞因子相互調(diào)節(jié)并構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，最終直接或間接地通過OPG-RANKL-RANK系統(tǒng)調(diào)控骨代謝[11]。Saunders等人的研究表明應(yīng)力（混合應(yīng)力）作用于成骨細(xì)胞后，促進(jìn)OPG表達(dá)，對RANKL的表達(dá)無顯著影響[12]。應(yīng)力還可以調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞分泌巨噬細(xì)胞集落刺激因子（macrophage-colony stimulating factor，M-CSF），參與破骨細(xì)胞的分化與成熟[13-14]。一次性力竭運(yùn)動(dòng)后，血漿中骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子水平均發(fā)生顯著變化，特別是IL-6、IL-10、粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）[15]。一次性大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)還可以提高運(yùn)動(dòng)員血清TGF-β的水平[16]。

在本研究中，兩運(yùn)動(dòng)組與OVX組相比，IL-6和TNF-α mRNA的相對表達(dá)量都顯著下降，這表明跑臺運(yùn)動(dòng)對骨組織起到了較好的刺激作用，骨組織在運(yùn)動(dòng)過程中受到了較理想的應(yīng)力，通過機(jī)械-化學(xué)偶聯(lián)將機(jī)械信號轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)信號，使骨組織及骨髓微環(huán)境中IL-6和TNF-α等骨吸收促進(jìn)因子基因表達(dá)降低，從而改善了雌激素缺乏導(dǎo)致的骨代謝失衡，部分阻止了骨量的下降。兩運(yùn)動(dòng)組之間相比較，則OVX+DOWN組比OVX+UP組IL-6和TNF-α基因相對表達(dá)量顯著降低，表明在改善雌激素缺乏引起的骨代謝失衡方面，下坡跑運(yùn)動(dòng)比上坡跑運(yùn)動(dòng)的效果更顯著。

3.3 上、下坡跑臺運(yùn)動(dòng)對去卵巢小鼠骨組織TRAP基因表達(dá)的影響

婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥就是由于絕經(jīng)后雌激素的迅速下降引起的破骨細(xì)胞大量生成及活化導(dǎo)致的。破骨細(xì)胞來源于骨髓造血干細(xì)胞，在某些因素的刺激下，造血干細(xì)胞可向巨噬細(xì)胞分化、融合并最終形成破骨細(xì)胞。從造血干細(xì)胞到破骨細(xì)胞的分化過程可知，造血干細(xì)胞首先分化為單核的巨噬細(xì)胞，單核的巨噬細(xì)胞在M-CSF和RANKL的的作用下，逐漸聚集、融合，并最終形成多核的破骨細(xì)胞，多核的破骨細(xì)胞在沒有完全成熟的情況下，并不具有骨吸收功能，要成為成熟并具有骨吸收功能的破骨細(xì)胞，還需要經(jīng)歷核的極化以及特殊形態(tài)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)等過程[17]。成熟的破骨細(xì)胞膜形成兩種特有的結(jié)構(gòu)，根據(jù)其形態(tài)學(xué)特征，分別稱為絨毛緣和透亮區(qū)。絨毛緣是指高度皺褶呈指樣伸向骨表面的質(zhì)膜復(fù)合結(jié)構(gòu)，其功能是通過釋放蛋白酶原和氫離子，進(jìn)而引起骨基質(zhì)的吸收和降解。透亮區(qū)環(huán)形包繞絨毛緣區(qū)域，將吸收區(qū)與非吸收區(qū)分開，故也稱封閉區(qū)[18]。除了形態(tài)學(xué)的標(biāo)志之外，成熟的破骨細(xì)胞分泌的一些特殊的酶也可作為其標(biāo)志性酶，如 TRAP 和金屬蛋白酶（MMP-9）等[19]。

未成熟的破骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞前體都不分泌TRAP，只有成熟的具有骨吸收作用的破骨細(xì)胞才會分泌TRAP，因此，通過檢測TRAP的基因表達(dá)可以間接的反映各組小鼠骨組織破骨細(xì)胞生成和活化的情況。本研究的熒光定量PCR結(jié)果顯示：去卵巢手術(shù)可導(dǎo)致破骨細(xì)胞大量分化并活化，而跑臺運(yùn)動(dòng)可以有效抑制破骨細(xì)胞的分化和活化，且下坡跑運(yùn)動(dòng)優(yōu)于上坡跑運(yùn)動(dòng)。

通過對比研究上坡跑運(yùn)動(dòng)與下坡跑運(yùn)動(dòng)對去卵巢小鼠骨組織IL-6、TNF-α和TRAP基因表達(dá)的影響，本研究發(fā)現(xiàn)上、下坡跑臺運(yùn)動(dòng)對去卵巢引起的破骨細(xì)胞分化和活化有較好的預(yù)防作用，且下坡跑運(yùn)動(dòng)比上坡跑運(yùn)動(dòng)具有更好的效果。究其原因，主要是上坡跑運(yùn)動(dòng)和下坡跑運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)對于骨的力學(xué)刺激不同。下坡跑運(yùn)動(dòng)每一步跑動(dòng)在下落過程中所克服的垂直方向的沖量比上坡跑運(yùn)動(dòng)大，其骨組織所受到的地面應(yīng)力也比上坡跑運(yùn)動(dòng)大。此數(shù)據(jù)結(jié)果與原因分析在本實(shí)驗(yàn)室前期已發(fā)表論文中已有闡述[20]，這里就不再詳細(xì)展開。另外，此結(jié)果和本實(shí)驗(yàn)室前期有關(guān)縱跳運(yùn)動(dòng)對于骨密度的影響的研究結(jié)果相吻合[21-22]。

4 結(jié) 論

（1）跑臺運(yùn)動(dòng)通過抑制去卵巢小鼠骨組織破骨細(xì)胞的分化和活化，從而有效預(yù)防骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生，且下坡跑運(yùn)動(dòng)比上坡跑運(yùn)動(dòng)效果更明顯。（2）跑臺運(yùn)動(dòng)對去卵巢破骨細(xì)胞分化和活化的抑制作用可能與骨組織IL-6和TNF-α等細(xì)胞因子基因表達(dá)的變化有關(guān)。

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Effect of Uphill or Downhill Running on Gene Expression of IL-6，TNF-α and TRAP in Bone of Ovariectomized Mice

MA Tao，JI Liu，LI Shichang，SUN Peng
（School of PE and Health，East China Normal University，Shanghai 200241，China）

Objective：Through surgical simulation in ovariectomized mice to women with postmenopausal osteoporosis，the effect of uphill and downhill running on gene expression of IL-6，TNF-α and TRAP in ovariectomized mice was studied.Method：32 8-week-old C57 BL/6 female mice were randomly divided into 4 groups：sham operation group（SHAM），ovariectomized group（OVX），uphill running group（OVX+UP）and downhill running group（OVX+DOWN）.SHAM group mice were sham ovariectomized，and the remaining three groups of mice were ovariectomized.The rats of OVX+UP group were trained to do uphill running training which last a total of 8 weeks，the rats of OVX+DOWN group were trained to do downhill running training which last a total of 8 weeks，40 minutes each training，5 times a week.After 8 weeks，the mRNA was extracted from the right femur and the gene expressions of IL-6，TNF-α and TRAP were detected.Results：Compared with the SHAM group，the gene expression of IL-6，TNF-α and TRAP in local bone tissue of the OVX group were significantly increased.The gene expression of IL-6，TNF-α and TRAP in local bone tissue of the exercise groups were significantly decreased compared with the OVX group.OVX+DOWN group was better than OVX+UP.Conclusion：Through inhibiting osteoclast differentiation and activation in bone of ovariectomized mice，treadmill exercise can effectively prevent the occurrence of osteoporosis，and the inhibiting effect of downhill running is bigger than that of uphill running.The inhibiting effect to osteoclast differentiation and activation of treadmill exercise may be related to the changes in gene expression of IL-6，TNF-α and TRAP in bone.

treadmill exercise;ovariectomized mice;IL-6;TNF-α;TRAP

G 804.22

A

1005-0000（2011）03-0204-04

2010-12-16；

2011-04-06；錄用日期：2011-04-08

教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題基金

馬 濤（1979-），男，山東菏澤人，講師，在讀博士研究生，研究方向?yàn)楣墙M織運(yùn)動(dòng)適應(yīng)的生物學(xué)機(jī)制。通訊作者：季 瀏（1961-），男，江蘇泰興人，教授，博士生導(dǎo)師。

華東師范大學(xué)體育與健康學(xué)院，上海200241。