【摘要】：目的一般認(rèn)為運(yùn)動預(yù)適應(yīng)(exercise preconditioning,EP)是通過規(guī)律的、間歇的、中等強(qiáng)度運(yùn)動來增強(qiáng)心臟對長時(shí)間缺血缺氧的耐受性,其對心臟的保護(hù)作用明確,既往多從抗炎、抗凋亡、抗氧化應(yīng)激等方向進(jìn)行驗(yàn)證,但從能量代謝角度少有研究。線粒體生物發(fā)生是維持心肌細(xì)胞能量代謝的重要機(jī)制,其中過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-α,PGC-lα)是保證線粒體生物發(fā)生有序進(jìn)行的核心因子,可進(jìn)一步通過影響核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear respiratory factor,NRF1/NRF2)、線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)、雌激素相關(guān)受體-α(Estrogen Related Receptor-α,ERRα)等因子的表達(dá),誘導(dǎo)線粒體前體生長和分化,維持線粒體呼吸功能的正常,從而保證心肌正常的能量代謝。而運(yùn)動預(yù)適應(yīng)是否可通過調(diào)控線粒體生物發(fā)生相關(guān)蛋白來起到對心肌的保護(hù)作用尚未可知。本實(shí)驗(yàn)預(yù)通過建立大鼠EP及力竭游泳運(yùn)動(Exhaustive swimming,ES)損傷模型,初步探查運(yùn)動預(yù)適應(yīng)對ES大鼠線粒體呼吸功能的保護(hù)作用及其分子機(jī)制。方法1.將雄性SD大鼠隨機(jī)分成安靜對照組(C組)、一次性力竭運(yùn)動組(EE組)、短期運(yùn)動預(yù)適應(yīng)組(3D組)、長期運(yùn)動預(yù)適應(yīng)組(3W組)4組,除C組外,其余各組以尾部負(fù)重大鼠3%體重的方式進(jìn)行游泳訓(xùn)練。C組:常規(guī)飼養(yǎng)3天,不游泳;EE組:按照Thomas標(biāo)準(zhǔn),常規(guī)飼養(yǎng)3天后進(jìn)行一次力竭游泳運(yùn)動;3D組:安照Lennon方法,每天進(jìn)行間歇性游泳運(yùn)動,每次1小時(shí),分次游泳15分鐘,休息5分鐘,重復(fù)3次,持續(xù)3天,后進(jìn)行一次ES;3W組:按照Margonato方法,每天進(jìn)行間歇性游泳運(yùn)動,運(yùn)動方式同短期,持續(xù)3周(6天/周),后進(jìn)行一次ES。各組取造模成功的12只大鼠,安靜對照組直接取材,其余各組于ES后30分鐘取材。2.取大鼠左室心肌組織作病理切片,經(jīng)HE染色,光鏡下觀察其病理結(jié)構(gòu)改變。3.采用ELISA法檢測各組大鼠血清中肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)的含量。4.在BIOPS中機(jī)械分離大鼠左室心肌肌束,saponin溶液中透化,稱重后采用原位法應(yīng)用高分辨呼吸儀(Oxygraph-2k)測定大鼠左室心肌線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ呼吸速率。5.通過雙抗體夾心法測定心肌線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(MPTP)水平。6.采用Western Blot法測定大鼠心肌組織中PGC-1α、NRFs、TFAM、ERRα蛋白的表達(dá)水平。結(jié)果1.大鼠心肌顯微結(jié)構(gòu)C組心肌結(jié)構(gòu)比較完整,肌纖維排列整齊、未見斷裂,間質(zhì)未見水腫;EE組心肌細(xì)胞可見腫脹,肌纖維排列紊亂甚至斷裂,間質(zhì)水腫明顯;3D組可見肌纖維斷裂,輪廓相對清楚,間質(zhì)纖維水腫,3W組偶見肌纖維斷裂,輪廓較清楚,間質(zhì)水腫較輕,而且3W組相比于3D組更接近C組。2.大鼠血清生化指標(biāo)比較與C組相比,EE組及3D、3W運(yùn)動預(yù)適應(yīng)組大鼠血清CK、CK-MB的含量均升高,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。與EE組相比,3D、3W組大鼠血清CK、CK-MB的含量有所降低,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),長期組較短期組亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3.心肌線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的態(tài)3呼吸速率(1)與C組比較,除3D、3W組呼吸鏈復(fù)合物Ⅱ,其余各組呼吸復(fù)合物呼吸速率降低(P0.05);(2)與EE組比較,3D組的呼吸復(fù)合物Ⅱ及3D、3W組復(fù)合物Ⅳ呼吸速率增高(P0.05);(3)與3D組比較,3W組線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅱ的呼吸速率增高(P0.05)。4.心肌線粒體MPTP孔開放情況(1)與C組相比,EE組、3D組大鼠心肌線粒體MPTP升高,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);(2)3W組較3D組、EE組降低,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。5.心肌組織中PGC-1α、NRF1、NRF2、TFAM、ERRα的表達(dá)水平(1)與C組相比,除3W組的PGC-1α外,其余各組心肌PGC-1α、NRF1、NRF2、TFAM、ERRα表達(dá)量均減少,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。(2)與EE組相比,3D、3W組大鼠心肌PGC-1α、NRF1、NRF2、TFAM、ERRα含量升高,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),除PGC-1α組,3W組比3D組升高,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。結(jié)論1.經(jīng)力竭運(yùn)動,大鼠心肌酶升高,表明力竭游泳運(yùn)動可致大鼠心肌損傷。2.力竭運(yùn)動使線粒體生物發(fā)生的關(guān)鍵信號通路PGC-1α-NRF1/NRF2-TFAM表達(dá)下調(diào),同時(shí)使ERRα表達(dá)減低,降低線粒體呼吸系統(tǒng)復(fù)合物活性,減少心肌能量ATP供應(yīng),造成心肌能量饑餓,導(dǎo)致心肌損傷。3.運(yùn)動預(yù)適應(yīng)通過上調(diào)線粒體生物發(fā)生關(guān)鍵信號通路PGC-1α-NRF1/NRF2-TFAM的表達(dá),增加ERRα的表達(dá),刺激線粒體生物發(fā)生,增加線粒體呼吸復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ活性,從而減少心肌細(xì)胞線粒體供能障礙,從而達(dá)到保護(hù)心肌的目的。其作用隨著預(yù)適應(yīng)時(shí)間的延長更顯著。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2342346