外源性多胺对老年大鼠抗衰老作用的实验研究

目的观察外源性多胺对自然衰老大鼠的抗衰老作用,并探讨其可能机制。方法 18月龄的老龄Wistar大鼠,多胺(精脒、精胺)灌胃给药6周,复制给药组动物模型(多胺给药组,polyamines),相同月龄的老龄Wistar大鼠为老年对照组(old),3月龄的Wistar大鼠为青年对照组(young)。生化方法检测各组大鼠心脏、肝脏组织SOD活力、MDA含量。酶联免疫吸附实验(ELISA)法测定大鼠心脏、肝脏组织中TNF-α、IL-1β含量。透射电子显微镜观察心肌超微结构变化。结果与青年对照组比,老年对照组心脏、肝脏组织SOD活力明显下降,MDA含量明显增加,TNF-α和IL-1β水平均有显升高;与老年对照组比,多胺给药组心脏、肝脏组织SOD活力明显升高,MDA含量明显降低,TNF-α、IL-1β水平明显降低。电镜观察结果显示:老年对照组的心肌可见大量脂褐素颗粒沉积,并可见线粒体数目减少、体积增大、基质疏松、嵴呈现絮状变;多胺给药组心肌肌节结构清晰,线粒体基质致密、嵴排列整齐,偶见脂褐素颗粒。结论外源性多胺在一定程度上能够延缓自然衰老大鼠的衰老过程,其作用机制可能与提高老龄大鼠心脏、肝脏组织的抗氧化能力和抑制炎症介质的生成有关。

精胺预处理对离体灌流大鼠心肌缺血/再灌注损伤及细胞凋亡的影响

目的探讨精胺预处理对离体灌流大鼠心肌缺血/再灌注损伤的影响及其可能的抗凋亡作用。方法应用Langehdorff离体灌流大鼠心脏复制模拟心肌缺血/再灌注损伤模型。24只大鼠随机分为3组,每组8只:对照组(Con-trol)、缺血/再灌注组(IR)、精胺干预组(Spermine)。比色法测定冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)活力,心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性及心肌丙二醛(MDA)含量;多导生理记录系统记录心脏功能;HE染色光镜下观察心肌形态学变化;三苯基氯化四氮唑(TTC)染色检测心肌梗死面积;透射电镜和TUNEL方法检测细胞凋亡;免疫组化检测心肌Fas与Bcl-2蛋白的表达。结果 (1)与对照组比,IR组冠脉LDH漏出明显增多、心肌组织中MDA水平增加、SOD活性降低(P<0.01);心功能明显下降(LVDP,HR,CF均低于对照组,P<0.05);光镜下可见心肌细胞呈凝固性或带状坏死。与Control组比,IR组心肌梗死面积及心肌细胞凋亡率明显增加(P<0.01);心肌Fas蛋白表达上调,Bcl-2蛋白表达下调。透射电镜下心肌细胞核染色质浓缩、凝聚且边集,染色质在核膜周边聚集形成新月形,线粒体嵴排列紊乱。(2)与IR组比,Spermine组冠脉LDH漏出减少,心肌组织中MDA减少,SOD增加(P<0.01);心功能有明显改善(LVDP,HR,CF均明显高于IR组,P<0.05);光镜下心肌细胞结构清晰。Spermine组与IR组比心肌梗死面积及心肌细胞凋亡率均明显降低(P<0.01);心肌Fas蛋白表达下调,Bcl-2蛋白表达上调;电镜下可见心肌肌节结构清晰,线粒体嵴完整、基质致密,未见核染色质凝聚。结论外源性精胺能明显减轻离体灌流大鼠心肌缺血/再灌注损伤,其机制可能与精胺抑制细胞凋亡有关。

运动训练通过诱导自噬、抑制凋亡改善老龄大鼠心脏功能

目的:观察梯度运动对老龄大鼠心肌细胞自噬及凋亡的影响,探讨运动训练提高老龄大鼠心脏功能的机制。方法:实验分为3组,青年组(young)、老年组(old)和老年运动组(old+Ex)。超声心动图记录大鼠心脏功能,透射电镜观察心肌细胞超微结构变化、自噬体的形成以及线粒体形态学的改变,Western blotting检测心肌组织自噬相关蛋白5(Atg5)、自噬相关蛋白Beclin 1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)及心肌线粒体细胞色素C(Cyt C)蛋白的表达,TUNEL方法检测心肌细胞凋亡,分光光度法检测钙诱导的线粒体通透性转换孔(mPTP)开放。结果:(1)与young组比较,透射电镜下可见old组大鼠心肌肌原纤维排列不整齐,线粒体基质疏松,线粒体膜有破裂,肌丝间有大量脂褐素颗粒沉积;心肌组织中Beclin 1与Atg5蛋白表达降低,LC3Ⅱ/Ⅰ比值降低,线粒体Cyt C表达下降,细胞凋亡指数增加,mPTP开放数目增加,左心室收缩末期与舒张末期直径明显增大,左心室射血分数与缩短分数降低(P<0.05或P<0.01)。(2)与old组比较,old+Ex组大鼠心肌超微结构观察可见肌节结构清晰,线粒体基质致密,数目增多,自噬体形成增多,脂褐素颗粒沉积明显减少;并且心肌组织Beclin 1与Atg5蛋白表达增加,LC3 I向LC3 II转换增加,细胞凋亡指数减少,mPTP开放数目减少,心肌线粒体Cyt C表达上调,左室功能有明显改善(P<0.05或P<0.01)。结论:运动训练通过上调老龄大鼠心肌细胞自噬,抑制细胞凋亡,改善老龄大鼠心脏功能。

运动训练对老龄大鼠心肌多胺代谢的影响

目的:通过观察运动训练对老龄大鼠心肌多胺代谢、心肌抗炎及抗氧化能力的影响,探讨多胺代谢在运动训练延缓心肌衰老中的作用。方法:实验分为3组:老年运动组(Old+Ex),18月龄Wistar大鼠梯度跑台运动6周;老年组(Old),与Old+Ex组月龄相同的Wistar大鼠;青年组(Young),3月龄Wistar大鼠。高效液相色谱测定心肌组织中多胺(腐胺、精脒和精胺)含量;[14C]标记液闪计数方法测定心肌组织中多胺合成限速酶鸟氨酸脱羧酶(ODC)与多胺分解限速酶精脒/精胺乙酰转移酶(SSAT)活性;比色法检测心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量;酶联免疫吸附(ELISA)法检测心肌组织中肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素1β(IL-1β)含量;超声心动图记录大鼠心脏功能;透射电镜观察心肌组织超微结构变化。结果:与Young组比,Old组大鼠心肌组织中ODC活性下降,SSAT活性升高,精脒、精胺及总多胺池水平显著降低;心肌SOD活性下降,MDA、TNF-α和IL-1β水平升高(P<0.05);超声心动图显示,Old组大鼠左心室收缩末期直径(LVESD)与舒张末期直径(LVEDD)均明显增大,左心室射血分数(LVEF)与缩短分数(LVFS)降低(与Young组比,P<0.01)。Old+Ex组大鼠心肌组织中ODC活性增加,SSAT活性下降,精脒及总多胺池水平明显增加;心肌SOD活性升高,MDA、TNF-α和IL-1β水平均显著降低(与Old组比,P<0.05);左室功能有明显改善。超微结构观察可见Old组心肌肌丝排列不整齐,可见大量脂褐素颗粒沉积,线粒体基质疏松;Old+Ex组心肌肌节结构清晰,线粒体基质致密,嵴排列整齐。结论:运动训练通过上调多胺合成代谢、抑制其分解代谢对抗衰老引起的心肌多胺水平降低;运动训练可提高老龄心肌抗炎、抗氧化能力。维持老龄心肌多胺池在适当水平可能是运动延缓心肌衰老的部分机制之一。