目的:膳食中脂肪摄入的增加会使活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的产生超过机体抗氧化能力并导致氧化应激,过多的ROS会氧化蛋白质等生物大分子,而骨骼肌作为机体内最大的蛋白质储存库,也会被ROS氧化损伤。研究表明,植物甾醇在抗氧化以及调节动物生长方面具有良好功效,能有效清除自由基,并且提高动物生长性能,改善胴体品质。因此,本文旨在研究不同脂肪水平饮食对小鼠骨骼肌氧化还原状态和蛋白质代谢的影响,并通过在饲料中添加植物甾醇以验证其通过调节骨骼肌氧化还原状态和蛋白质代谢来参与调控骨骼肌的生长发育。方法:72只SPF级雄性C57BL/6小鼠预饲一周后按体重随机分为九组:低脂对照组(正常饲料,5%脂肪)以及正常饲料分别添加0.002%和0.004%植物甾醇,中脂对照组(中脂饲料,10%脂肪)以及中脂饲料分别添加0.004%和0.008%植物甾醇,高脂对照组(高脂饲料,20%脂肪)以及高脂饲料分别添加0.008%和0.016%植物甾醇。实验17周运用综合实验动物监测系统测定各组小鼠的活动能力和基础代谢。实验18周处死小鼠,取比目鱼肌和腓肠肌精确称重以计算腿肌率,测定腓肠肌中ROS水平、氧化应激指标、总蛋白含量、糖元含量以及蛋白质氧化产物羰基和AOPP水平。RT-PCR测定各实验组小鼠骨骼肌中肌肉生长和蛋白质代谢相关基因的表达。结果:随着饲料中脂肪含量的增加,小鼠:1)单位体重能量摄入无显著差异,氧气消耗量、二氧化碳产量和产热均显著降低(P<0.05);2)腓肠肌中ROS和MDA水平显著升高,相关抗氧化酶(GSH-Px、CAT、SOD)活性和总抗氧化能力T-AOC显著下降(P<0.05);3)血浆和腓肠肌中蛋白质氧化产物羰基和AOPP水平显著提高(P<0.05);4)腓肠肌中总蛋白含量显著下降,蛋白质合成相关基因(PI3K、Akt、m TOR、4EBP1、e IF4E、S6K1、rp S6)的表达显著下调,蛋白质降解关键基因(Fox O3a、Mu RF1、MAFbx)的表达显著上调(P<0.05);5)腿肌率显著下降,腓肠肌中肌细胞生成素的表达显著下调,肌肉生长抑制素的表达显著上调(P<0.05);6)运动能力显著下降,腓肠肌中糖元储备水平显著减少(P<0.05)。在饲料中添加植物甾醇:1)显著提高小鼠的氧气消耗量、二氧化碳产量和产热,其中高脂组小鼠单位体重能量摄入也显著增加(P<0.05);2)显著降低腓肠肌中ROS和MDA水平,恢复抗氧化酶活性和总抗氧化能力(P<0.05);3)显著降低血浆和腓肠肌中蛋白质氧化产物AOPP和羰基水平(P<0.05);4)显著提高小鼠骨骼肌蛋白质含量,并且显著上调蛋白质合成相关基因的表达,恢复蛋白质降解关键基因的表达(P<0.05);5)显著提高小鼠的骨骼肌质量和腿肌率,同时显著上调肌细胞生成素的表达,恢复肌肉生长抑制素的表达(P<0.05);6)显著增强小鼠运动能力,并提高肌糖元储备水平(P<0.05)。相关性分析显示,腓肠肌中ROS水平和各项抗氧化指标(MDA、GSH-Px、CAT、SOD、T-AOC)均与腿肌率和肌肉总蛋白含量呈显著相关性。结论:膳食中脂肪摄入的增加导致小鼠体内ROS产生加快,引起骨骼肌氧化应激,对蛋白质造成氧化损伤,并且引起蛋白质合成和降解的失衡,从而导致骨骼肌蛋白质含量降低,影响骨骼肌的生长发育和功能;植物甾醇能通过改善骨骼肌氧化还原状态,清除ROS并抑制其对蛋白质的氧化损伤,同时通过调节能量代谢和部分调控PI3K/Akt信号通路来促进骨骼肌蛋白质合成并抑制蛋白质降解,提高骨骼肌蛋白质含量,从而达到促进骨骼肌生长,改善骨骼肌功能的效果。