低频电刺激对低氧高二氧化碳大鼠比目鱼肌肌纤维类型的影响

目的:探讨低频电刺激对低氧高二氧化碳模型大鼠比目鱼肌肌纤维类型转变的影响。方法:成年SD大鼠40只随机分成4组:正常组10只,捆绑组10只,造模组10只,低频电刺激组10只。造模组、捆绑组及低频电刺激组大鼠置于低氧高二氧化碳舱内造模,每次持续8 h,总共4周。低频电刺激组在持续造模2周后,用电刺激仪对大鼠进行30 min,30 Hz,1:1循环模式的低频电刺激,低频电刺激维持2周;捆绑组仅做捆绑及贴电极片处理。HE染色检测大鼠比目鱼肌病理改变,免疫组织化学观察比目鱼肌肌纤维类型转变,qRT-PCR检测MHC-I、MHC-Ia/Ix mRNA水平,Western Blot检测比目鱼肌MHC-I、雌激素相关受体γ(ERRγ)、过氧化物酶体增殖物受体β(PPARβ)蛋白含量的变化。结果:相比正常组,捆绑组及造模组大鼠比目鱼肌局部炎症反应明显,肌纤维横截面积明显下降,MHC-I以及PPARβ蛋白含量明显下降,MHC-I mRNA下降,MHCIa/Ix mRNA含量升高。相比捆绑组或造模组,低频电刺激组大鼠比目鱼肌局部炎症反应减轻,MHC-I、ERRγ及PPARβ蛋白含量明显增加,MHC-I mRNA含量明显升高,MHC-Ia/Ix mRNA明显下降。结论:低氧高二氧化碳可致大鼠比目鱼肌MHC-I向MHC-Ia/Ix型纤维转变,而低频电刺激可部分逆转低氧高二氧化碳所致的肌纤维类型转变。PPARβ、ERRγ蛋白可能参与其中调节。

神经肌肉电刺激对慢性低氧高二氧化碳诱导骨骼肌萎缩及PTEN/Akt/FoxO1通路的影响

目的观察慢性低氧高二氧化碳模型大鼠骨骼肌中PTEN/Akt/FoxO1信号通路变化及神经肌肉电刺激(NMES)对该通路的影响,探讨该通路在慢性低氧高二氧化碳诱发骨骼肌萎缩中的作用及NMES治疗肌萎缩的可能机制。方法采用随机数字表法将32只雄性SD大鼠分为对照组、模型组、假刺激组及电刺激组,每组8只大鼠。将模型组、假刺激组及电刺激组大鼠置于常压低氧高二氧化碳实验舱内,维持舱内O2浓度为9%~11%,CO2浓度为5.5%~6.5%,对照组大鼠则置于对照舱内吸入常压空气,其他条件相同,每天造模8 h,每周造模7 d,持续4周。于第3,4周每日舱内造模结束后,将电刺激组大鼠固定后予以30 min、100 Hz电刺激双后肢治疗,假刺激组大鼠仅固定30 min,未给予电刺激干预。于造模4周后取各组大鼠腓肠肌组织,经苏木素-伊红染色观察并计算各组大鼠腓肠肌纤维横截面积,采用免疫组织化学法和免疫印迹法检测各组大鼠腓肠肌中PTEN、p-Akt、Akt及FoxO1蛋白表达。结果与对照组比较,模型组肌纤维横截面积明显减小(P<0.05),Akt和p-Akt蛋白表达明显减少(P<0.05),PTEN和FoxO1蛋白表达明显增多(P<0.05)。与模型组比较,电刺激组肌纤维横截面积明显增大(P<0.05),Akt和p-Akt蛋白表达明显增多(P<0.05),PTEN和FoxO1蛋白表达明显减少(P<0.05)。结论NMES能通过调节PTEN/Akt/FoxO1信号通路诱导骨骼肌肌纤维蛋白合成,从而改善慢性低氧高二氧化碳模型大鼠骨骼肌萎缩。

神经肌肉电刺激对慢性低氧高二氧化碳模型大鼠肺动脉高压的影响

目的观察神经肌肉电刺激对慢性低氧高二氧化碳大鼠肺动脉高压的影响。 方法选取雄性SD大鼠18只，按随机数字表法分为正常对照组（对照组）、低氧高二氧化碳组（模型组）和低氧高二氧化碳＋神经肌肉电刺激组（电刺激组），每组6只大鼠。模型组和电刺激组每天置于氧舱内（O2浓度9%至11%,CO2浓度5%至6%）8h进行造模，连续4周，对照组则吸入普通空气。每天造模结束后对电刺激组大鼠双侧腓肠肌进行神经肌肉电刺激30min。4周后,处死大鼠，分离右心室（RV）和左心室加室间隔（LV＋S）,计算右心肥厚指数RVHI［RVHI=RV/（LV＋S）］,光镜下观察大鼠肺细小动脉结构形态变化，计算出管壁厚度占血管外径的百分比（WT%）和管壁面积占血管总面积的百分比（WA%）；采用蛋白质印迹法检测低氧诱导因子-1α（HIF-1α）、丙酮酸脱氢酶-E1（PDH-E1）、3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1（PDK1）蛋白表达；同时采用微量酶标法检测（LDH）活性，采用ELISA法检测丙酮酸脱氢酶（PDH）的浓度。 结果与对照组比较，模型组的RVHI、WT％、WA％值均升高（P〈0.01），HIF-1α、PDK1蛋白表达水平增高（P〈0.01），PDH-1Eα蛋白表达下降（P〈0.01），LDH活性提高（P〈0.01），PDH浓度未见明显差异（P〉0.05）。与模型组相比较，电刺激组的RVHI、WT％、WA％值均显著降低（P〈0.01），HIF-1α，PDK1蛋白表达明显下降（P〈0.01），PDH-E1α蛋白表达明显增高（P〈0.01），LDH活性显著下降（P〈0.01），PDH浓度未见明显差异（P〉0.05）。 结论神经肌肉电刺激可能通过抑制HIF-1α蛋白表达，抑制PDK1、PDH-E1α活性、LDH活性，抑制肺组织氧化磷酸化向糖酵解转变，从而减轻肺血管重塑，改善慢性低氧高二氧化碳所致的大鼠肺动脉高压。