本文關(guān)鍵詞： 有氧運(yùn)動 心肌梗死 氧化應(yīng)激 下丘腦室旁核 心功能 交感神經(jīng)重構(gòu) β-AR　出處：《陜西師范大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：研究背景：心肌梗死(MI)導(dǎo)致心臟交感神經(jīng)重構(gòu)和p腎上腺素能受體(β-AR)調(diào)節(jié)紊亂,造成心功能惡化。運(yùn)動訓(xùn)練可保護(hù)心梗心臟功能,其具體機(jī)制尚不清楚。運(yùn)動是否可抑制心梗心臟的交感神經(jīng)重構(gòu),改善p-AR均衡性,尚未見報道。心臟交感神經(jīng)活動受到心血管中樞--下丘腦室旁核(PVN)的調(diào)節(jié)。心梗后PVN區(qū)氧化應(yīng)激反應(yīng)異常升高,造成心臟交感神經(jīng)活動過度激活,進(jìn)而降低心功能。采取措施降低PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平(如PVN區(qū)過表達(dá)超氧化物歧化酶,或注射氧自由基清除劑),可減輕心臟交感神經(jīng)活動,改善左心室功能。運(yùn)動是否可降低中樞PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平,文獻(xiàn)尚缺。已知PVN區(qū)氧化應(yīng)激與心臟交感神經(jīng)功能關(guān)系密切。關(guān)于心梗心臟的交感神經(jīng)結(jié)構(gòu)重塑與PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平是否存在關(guān)系,尚未見報道。研究目的：探討心梗后運(yùn)動干預(yù)對大鼠心臟交感神經(jīng)重構(gòu)、心肌p-AR均衡性和中樞PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平的影響,以及PVN區(qū)氧化應(yīng)激與心臟交感神經(jīng)重構(gòu)的關(guān)系。研究方法：實(shí)驗(yàn)分組：選取雄性SD大鼠,第一部分實(shí)驗(yàn)動物45只,隨機(jī)分為3組：假手術(shù)組(S)、心梗組(MI)和心梗+有氧運(yùn)動組(ME)。第二部分實(shí)驗(yàn)動物75只,隨機(jī)分為5組：假手術(shù)組(S)、心梗組(MI)、MI+有氧運(yùn)動組(ME)、MI+側(cè)腦室注射人工腦脊液(ACSF)組(MI+A)和MI+側(cè)腦室注射氧自由基清除劑(Tempol)組(MI+T)。第三部分實(shí)驗(yàn)動物75只,隨機(jī)分為5組：假手術(shù)+側(cè)腦室注射ACSF組(S+A)、MI+側(cè)腦室注射ACSF組(MI+A)、MI+側(cè)腦室注射Tempol組(MI+T)、心梗組(MI)和MI+有氧運(yùn)動組(ME)。大鼠運(yùn)動方案：ME組心梗術(shù)后1wk進(jìn)行有氧遞增跑臺運(yùn)動。第1wk適應(yīng)訓(xùn)練(速度10m/min,坡度0%),第2wk運(yùn)動速度15m/min,坡度3%,第3wk速度20m/min,坡度3%,第4wk速度25m/min,坡度5%。運(yùn)動強(qiáng)度為50%-80%VO2max。運(yùn)動總時間為60min,5d/lwk×4wk。大鼠側(cè)腦室給藥方法：MI+A組和MI+T組在MI術(shù)后1wk實(shí)施側(cè)腦室插管術(shù),并植入微型滲透壓泵(Alzet, model 2004)。MI+T組泵內(nèi)灌入0.168 mlTempol(80μg/h), MI+A組和S+A組泵內(nèi)灌入0.168ml ACSF,泵出速度為0.25μl/h。持續(xù)給藥4wk。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,測定血流動力學(xué)指標(biāo)判定心功能變化。之后速摘取心臟和腦部,剝離PVN區(qū)。心肌組織測試指標(biāo)：心臟TTC染色觀察梗死面積。Masson染色測定心肌膠原容積百分比(CVF)。Western Blot法檢測心臟梗死周邊區(qū)交感神經(jīng)重構(gòu)相關(guān)指標(biāo)(TH、GAP-43、NGF、TrkA、p75NTR),β-AR各亞型(β1-AR、β2-AR、β3-AR),β3-AR下游通路分子的表達(dá)(Akt、p-Akt、NOS3、p-NOS3、NOS1和p-NOS1)蛋白表達(dá)。免疫熒光法觀察心臟神經(jīng)生長因子NGF、NGF受體TrkA和p75NTR、β1-AR、 β3-AR、NOS1和p-NOS1表達(dá)。免疫組化法觀察心臟TH、GAP-43和β2-AR表達(dá)。酶標(biāo)儀檢測心肌NO含量和XOD活性。ELISA測定血清和心肌NE濃度。PVN區(qū)組織測試指標(biāo)：冰凍切片DHE染色測定PVN區(qū)超氧陰離子水平,酶標(biāo)儀檢測PVN區(qū)氧化應(yīng)激指標(biāo)MDA含量、超氧化物歧化酶SOD活性、總抗氧化能力T-AOC水平和NADPH氧化酶活性。采用qRT-PCR和Western Blot法測定PVN區(qū)NADPH氧化酶亞型Nox1、Nox2、Nox4 mRNA和蛋白表達(dá)和SOD1及SOD2蛋白表達(dá)。免疫熒光法觀察PVN區(qū)Noxl、Nox4表達(dá)。免疫組化法觀察PVN區(qū)SOD1和SOD2表達(dá),并觀察PVN區(qū)Fra-LI神經(jīng)元表達(dá)情況。研究結(jié)果：1運(yùn)動改善心梗大鼠心交感神經(jīng)重構(gòu)及其p-AR均衡性,顯著縮小心梗面積,提升心功能(1)運(yùn)動顯著縮小心梗面積,提升心功能與S組比較,心梗組梗死面積、膠原容積百分比CVF、心功能參數(shù)LVEDP和Tau顯著增加(P0.01,P0.01, P0.05), LVSP和士dP/dt max顯著降低(均P0.01)。與MI組比較,ME組心梗面積、CVF和LVEDP顯著降低(P0.05,P0.01,P0.01),LVSP顯著升高(P0.01)。表明運(yùn)動可顯著縮小心梗面積,提升心功能。(2)運(yùn)動抑制心梗大鼠心交感神經(jīng)重構(gòu)心梗組心肌交感神經(jīng)重構(gòu)相關(guān)指標(biāo)TH、GAP-43、NGF及其受體TrKA蛋白表達(dá)較S組顯著增加(P0.05, P0.01,P0.05, P0.05),p75NTR蛋白表達(dá)顯著降低(P0.01)。ME組TH、GAP-43、NGF及其受體TrKA蛋白表達(dá)較MI組顯著降低(P0.01,P0.01,P0.05,P0.05),p75NTR蛋白表達(dá)顯著增加(P0.05)。表明運(yùn)動可抑制心梗心臟交感神經(jīng)結(jié)構(gòu)重塑。(3)運(yùn)動恢復(fù)心梗心臟β-AR均衡性,上調(diào)β3-AR及其下游通路心梗大鼠心肌β2-AR/β1-AR比值、β3-AR/β1-AR比值較S組顯著增加(均P0.01),運(yùn)動顯著下調(diào)其表達(dá)(P0.01,P0.05)。MI組心肌β3-AR蛋白表達(dá)較S組顯著增加(P0.05),ME組β3-AR表達(dá)較MI組進(jìn)一步增加(P0.05)。表明,運(yùn)動恢復(fù)心梗大鼠心肌β2-AR/β1-AR和β3-AR/β1-AR均衡性。心梗組心肌NO含量較S組顯著降低(P0.01),ME組較MI組心肌NOS3蛋白表達(dá)顯著激活(P0.01),心肌NO含量增加(P0.05)。表明,運(yùn)動激活心梗心肌β3-AR下游NOS3表達(dá),增加NO含量。MI組較S組心肌XOD氧化酶活性顯著增加(P0.01)。與MI組比較,運(yùn)動可顯著激活心梗大鼠心肌Akt和NOS1蛋白表達(dá)(均P0.01),降低XOD氧化酶活性(P0.01)。表明,運(yùn)動激活心梗心肌β3-AR下游Akt-NOS1通路,抑制XOD活性。2運(yùn)動降低心梗大鼠PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平,減弱PVN區(qū)神經(jīng)元活動(1)運(yùn)動降低心梗大鼠PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平,與中樞給藥效果一致心梗組PVN區(qū)Nox2/Nox4 mRNA表達(dá)、蛋白表達(dá)和NADPH氧化酶活性較S組均顯著增加(均P0.01)。運(yùn)動干預(yù)(均P0.01 vs. MI)和側(cè)腦室注射Tempol (P0.01,P0.01,P0.05 vs. MI+A)均可降低Nox2/Nox4 mRNA表達(dá)、蛋白表達(dá)和NADPH氧化酶活性。心梗組PVN區(qū)超氧陰離子水平較S組顯著增加(P0.01)。運(yùn)動干預(yù)(P0.01 vs. MI)和側(cè)腦室注射Tempol (P0.01 vs. MI+A)均可降低PVN區(qū)超氧陰離子水平。心梗大鼠PVN區(qū)MDA含量較S組顯著增加(P0.05), SOD活性,SOD/MDA比值顯著下降(均P0.01)。運(yùn)動干預(yù)(P0.05,P0.01,P0.05,P0.01 vs. MI)和側(cè)腦室注射Tempol(均P0.01 vs. MI+A)均可降低PVN區(qū)MDA含量,提高SOD活性,SOD/MDA比例和T-AOC水平。MI+T組較ME組PVN區(qū)SOD活性和T-AOC水平均顯著升高(P0.01,P0.05)。表明,運(yùn)動可降低心梗大鼠PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平,可達(dá)到與氧自由基清除劑Tempol一致的效果。(2)運(yùn)動減弱心梗大鼠PVN區(qū)神經(jīng)元活動,與中樞給藥效果一致心梗組大鼠較S組PVN區(qū)Fra-LI陽性神經(jīng)元平均光密度值(MOD)顯著增加(P0.01),運(yùn)動干預(yù)(P0.01 vs. MI)和側(cè)腦室注射Tempol (P0.01 vs. MI+A)均可顯著降低Fra-LI陽性神經(jīng)元MOD值。表明運(yùn)動可減弱心梗大鼠PVN區(qū)神經(jīng)元活動,可達(dá)到與氧自由基清除劑Tempol一致的效果。3心梗后PVN區(qū)氧化應(yīng)激與心交感神經(jīng)重構(gòu)存在關(guān)系。中樞給藥引起的PVN區(qū)氧化應(yīng)激降低模型,可改善心梗心臟交感神經(jīng)重構(gòu),恢復(fù)β-AR均衡性(1)中樞給藥引起的PVN區(qū)氧化應(yīng)激降低模型,可改善心梗后心臟交感神經(jīng)重構(gòu),其效果與運(yùn)動無顯著差異與S+A組比較,MI+A組PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平顯著增加。運(yùn)動干預(yù)和側(cè)腦室注射氧自由基清除劑Tempol后均可降低PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平。MI+A組大鼠心臟TH、 GAP-43、NGF表達(dá)和交感神經(jīng)活動較S+A組顯著增加(均P0.01)。運(yùn)動干預(yù)(均P0.01 vs. MI)及側(cè)腦室注射Tempol(均P0.05 vs. MI+A)可顯著降低GAP-43及NGF表達(dá),并減弱交感神經(jīng)活動(均P0.01)。同時ME組大鼠PVN區(qū)超氧陰離子水平與心臟GAP-43表達(dá)呈正相關(guān)(R=0.496,P0.05)。表明,心梗后PVN區(qū)氧化應(yīng)激與心交感神經(jīng)重構(gòu)存在關(guān)系。中樞給藥引起的PVN區(qū)氧化應(yīng)激降低模型,可改善心梗心臟交感神經(jīng)重構(gòu),其效果與運(yùn)動無顯著差異。且運(yùn)動干預(yù)后心臟交感神經(jīng)重構(gòu)與PVN區(qū)氧化應(yīng)激關(guān)系密切。(2)中樞給藥引起的PVN區(qū)氧化應(yīng)激降低模型,可恢復(fù)心梗后心臟p-AR均衡性,其效果與運(yùn)動無顯著差異與S+A組比較,MI+A組心臟β1-AR蛋白表達(dá)顯著降低(P0.05), (32-AR/β1-AR比例及p3-AR蛋白表達(dá)增加(均P0.05)。運(yùn)動干預(yù)(均P0.05 vs.MI)及側(cè)腦室注射Tempol(均P0.05 vs. MI+A)可顯著下調(diào)β2-AR/β1-AR比例,增加p3-AR蛋白表達(dá)。表明,中樞給藥引起的PVN區(qū)氧化應(yīng)激降低模型,可恢復(fù)心梗心臟p-AR均衡性,其效果與運(yùn)動無顯著差異。研究結(jié)論：1心梗導(dǎo)致心臟發(fā)生交感神經(jīng)重構(gòu),β-AR比例失衡,心功能惡化。運(yùn)動干預(yù)可下調(diào)心臟NGF-TrkA通路,增加p75NTR表達(dá),抑制心梗后心交感神經(jīng)重構(gòu)。運(yùn)動干預(yù)可恢復(fù)心梗心臟p-AR均衡性,上調(diào)心肌p3-AR及其下游NOS3和Akt-NOS1通路,提升心梗大鼠心功能。2心梗導(dǎo)致中樞PVN區(qū)氧化應(yīng)激水平升高。運(yùn)動干預(yù)可降低心梗大鼠PVN區(qū)NADPH氧化酶來源的氧化應(yīng)激水平,減弱PVN區(qū)神經(jīng)元活動,其與中樞給藥效果一致。3心梗后PVN區(qū)氧化應(yīng)激與心交感神經(jīng)重構(gòu)存在關(guān)系。中樞給藥引起的PVN區(qū)氧化應(yīng)激降低模型,可改善心梗心臟交感神經(jīng)重構(gòu),恢復(fù)p-AR均衡性。4運(yùn)動降低PVN區(qū)氧化應(yīng)激與改善心交感神經(jīng)重構(gòu)關(guān)系密切。運(yùn)動可能通過降低PVN區(qū)氧化應(yīng)激,改善心臟交感神經(jīng)重構(gòu)及p-AR均衡性,保護(hù)心梗大鼠心功能。
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【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R87

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳子建;蔡榮林;何璐;馬涌;胡吳斌;汪克明;;針刺“內(nèi)關(guān)”“神門”穴對高脂血癥大鼠心肌梗死后室旁核區(qū)和血清5-羥色胺含量的影響[J];針刺研究;2013年06期

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本文編號：1467099