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背景:骨骼肌是人体最大的器官,也是运动期间能量的主要消耗者。骨骼肌功能随着年龄的增长而下降,但其病理生理原因尚不完全清楚。有研究表明,Rac1在一系列细胞生理活动中发挥重要作用,如细胞粘附、增殖以及细胞骨架调节等,可通过活化PAK1和MAPK等下游重要的效应激酶参与骨骼肌生成和糖代谢过程。然而,运动是否通过调节衰老机体内Rac1/PAK1/p38MAPK信号通路及其下游相关因子,以及运动是否介导此通路促进肌纤维生成、促进骨骼肌摄取葡萄糖的细胞内机制,还需要进一步的研究。目的:通过对BALB/c自然衰老小鼠进行爬梯运动和跑台运动训练,探讨Rac1/PAK1/p38MAPK信号通路在骨骼肌再生和糖代谢的作用及分子机制,进一步研究运动对Rac1/PAK1/p38MAPK信号通路及其下游因子MyoD、GLP-1R等的影响,以期为运动防治肌肉衰减症、Ⅱ型糖尿病等相关疾病提供新的理论支撑和治疗靶点。方法:将25只BALB/c健康雄性小鼠在标准条件下饲养到52周龄,随机分为4组,包括:普通膳食组（C,n=6）、高脂膳食组（HFD-C,n=6）、爬梯运动高脂膳食组（HFD-R,n=6）、爬梯联合跑台运动高脂膳食组（HFD-RA,n=7）,正式运动训练开始后,将HFD-R、HFD-RA、HFD-C组的MD17111普通饲料换为D12492高脂饲料。HFD-R组接受8周的尾部负重爬梯训练,HFD-RA组接受8周的尾部负重爬梯训练和无负重跑台训练。在实验过程中,日常监控饮食,每周日称量小鼠体重,每两周测量小鼠抓握力和爬梯时最大负荷。最后一次训练后24h,称量小鼠体重,眼球取血,颈椎脱臼处死小鼠,取两侧股四头肌组织。采用Wes全自动蛋白质表达定量分析系统检测小鼠股四头肌组织中Rac1、PAK1、PAK2、p38MAPK、Cdc42、p-PAK1、p-PAK2、p-38MAPK、MyoD、MyoG、GLP-1R、GLUT4的蛋白水平。采用苏木精-伊红染色技术检测小鼠股四头肌组织中肌纤维粗细状况,采用油红染色技术检测小鼠腹股沟脂肪（i WAT）组织中脂滴的分布。实验数据用SPSS 21和Graphpad prism 7统计软件进行单因素方差分析和双因素方差分析。结果:（1）体重和股四头肌湿重/体重的变化:四组衰老小鼠的体重在8周后均降低,其中运动组的小鼠体重先增高后降低,而非运动组体重逐渐降低,且运动训练组小鼠的体重始终高于安静对照组。第8周末,HFD-R、HFD-RA以及C组较实验开始前体重均显著性下降（P<0.05）,C组小鼠体重下降幅度最大。HFD-R、HFD-RA和HFD-C组小鼠股四头肌质量指数略高于C组,但无显著性差异。（2）抓握力的变化:随着年龄的增长,各组小鼠的绝对抓握力均显著降低,但运动组小鼠的肌肉力量在第4周和第8周末均显著大于非运动组。第8周末,HFD-RA小鼠的四肢相对抓握力显著高于HFD-C（P<0.05）和C组（P<0.01）。（3）Rac1/PAK1/p38MAPK信号通路相关基因表达结果:与HFD-C和C组相比,HFD-R和HFD-RA组小鼠股四头肌Rac1蛋白表达水平极显著升高（P<0.001）;与HFD-C组相比,HFD-R和HFD-RA组PAK1蛋白水平显著升高（P<0.05）,HFD-R和HFD-RA组与C组小鼠相比,PAK1蛋白水平极显著升高（P<0.01）。各组小鼠股四头肌p38MAPK蛋白水平均无显著性差异;HFD-R组小鼠股四头肌内p38MAPK的磷酸化水平高于其它三组（P<0.001）,而HFD-RA与HFD-C组小鼠p-p38MAPK蛋白水平极显著高于C组（P<0.001）。（4）MyoD和MyoG蛋白表达结果:HFD-R和HFD-RA组股四头肌MyoD、MyoG蛋白水平显著高于HFD-C组（P<0.001）。（5）GLUT4和GLP-1R蛋白表达结果:HFD-C组小鼠股四头肌GLUT4水平与C组相比略有降低,HFD-R和HFD-RA组小鼠股四头肌GLUT4蛋白水平显著高于HFD-C组（P<0.05）。C组小鼠股四头肌GLP-1R蛋白水平显著高于HFD-C组（P<0.001）,HFD-R组和HFD-RA组小鼠股四头肌GLP-1R蛋白水平显著高于HFD-C组（P<0.001）。结论:（1）爬梯运动、爬梯与跑台联合运动在一定程度上可以维持高脂膳食衰老小鼠的体重,使衰老机体身体活动能力的退化减慢。（2）爬梯运动、爬梯与跑台联合运动有利于高脂膳食衰老小鼠的相对抓握力的提高及肌肉力量的维持,延缓骨骼肌衰减。（3）爬梯运动、爬梯与跑台联合运动可通过Rac1/PAK1/p38MAPK信号通路上调高脂膳食衰老小鼠MyoD和MyoG的表达,促进骨骼肌再生。（4）爬梯运动、爬梯与跑台联合运动可通过Rac1/PAK1/p38MAPK信号通路调控高脂膳食衰老小鼠GLUT4和GLP-1R的基因表达,改善骨骼肌糖代谢功能,维持糖代谢稳态。