运动改善阿尔茨海默病脑慢性缺氧的机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以认知功能损害和神经元损失为主要特征的中枢神经系统退行性疾病,在脑部通常伴随着神经纤维缠结、β-淀粉样蛋白沉积、颗粒空泡变性等显著的病理学特征。此外,有大量研究表明AD的发病和进展与脑缺氧密切相关。本文通过梳理大量国内外文献,系统分析运动干预与脑缺氧和AD之间的关系,主要结果如下:1)长期科学规律的运动能够促进血管舒张物质生成、改善脑血流以及脑氧合状态,从而减轻AD患者的脑慢性缺氧的状况。2)急性运动过程中大脑会发生功能性缺氧状态,这种功能性缺氧状态调控低氧诱导因子1的表达,增强脑细胞对缺氧的适应能力,促进脑细胞对缺氧的适应和存活。3)运动干预可降低缺氧所诱导的炎症因子和活性氧的产生,减少脑内神经炎症和氧化应激反应,保护脑细胞免受慢性缺氧引起的损伤。4)运动干预还可改善脑铁代谢并减少凋亡相关蛋白激活,抑制神经元铁死亡和凋亡现象的发生,对促进神经元的活性起到了积极作用。综上所述,运动通过改善脑血流和氧供、抑制炎症和氧化应激反应、调节细胞活性和铁死亡信号通路等多种机制,延缓并改善脑缺氧所诱导的神经损伤的发生,这些研究进展为运动预防和延缓AD提供了新的视角和策略。

慢性缺氧对大鼠延髓呼吸中枢的损伤作用及其对氧化应激和细胞凋亡的影响

目的研究慢性缺氧对大鼠延髓呼吸中枢的损伤作用及对氧化应激与细胞凋亡的影响。方法将同批次实验大鼠随机分为对照组和实验组两组,对照组接受空气实验,实验组接受慢性缺氧处理,两组均连续处理14 d,每天6 h。缺氧处理最后一天将实验组5只存活大鼠和5只对照组大鼠麻醉后抽取动脉血0.2 ml进行血气指标测定,评估慢性缺氧大鼠模型制备效果。将10只大鼠处死后取延髓,采用尼氏染色法评估慢性缺氧对大鼠延髓呼吸中枢的损伤情况,采用生物化学方法测定大鼠延髓丙二醛(MDA)和氧化物歧化酶(SOD)评估慢性缺氧对氧化应激的影响,采用RT-PCR方法检测分析延髓组织内Bax和Bcl-2 mRNA表达水平,以评估评估慢性缺氧对细胞凋亡的影响。结果实验组大鼠PO2和HCO_(3)^(-)低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),两组pH和PCO_(2)比较差异无统计学意义(P>0.05);实验组大鼠pre-BotC、Amb、NTS、FN、HN尼氏染色光密度值均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);实验组大鼠MDA低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),两组SOD比较差异无统计学意义(P>0.05);RT-PCR和Western blotting分别检测实验组大鼠Bcl-2蛋白表达量低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),两组Bax表达量无统计学意义(P>0.05)。结论慢性缺氧严重损伤大鼠延髓呼吸中枢系统,其机制可能与影响大鼠氧化应激及细胞凋亡具有密切的联系。

蕨麻醇提物对小鼠慢性缺氧心肌损伤的保护作用

目的研究蕨麻对慢性缺氧心肌损伤的保护作用。方法建立小鼠慢性缺氧心肌损伤模型,经蕨麻醇提物干预后,测定血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,并通过Nagar-Olsen染色观察心肌损伤程度。结果与模型组比较,5g/kg蕨麻醇提物能显著降低慢性缺氧小鼠血清LDH(P<0.01)、CK(P<0.05)水平,提高SOD(P<0.05)活性,减少MDA(P<0.01)含量,并能明显减小心肌缺氧损伤面积。结论蕨麻对慢性缺氧损伤心肌具有保护作用。

宫内慢性缺氧对子代大鼠血压的影响

目的探讨宫内慢性缺氧对子代大鼠血压的影响。方法 SD大鼠孕鼠于妊娠第7~21天,每日置于氧气浓度为10%±1%的低压氧舱3 h,待分娩后观测其子代大鼠体重、主要脏器重量及血压的变化。结果宫内缺氧组仔鼠出生后第1天体重显著低于对照组（P〈0.01）,但出生后第20天体重与对照组无显著性差异;宫内缺氧组仔鼠肝脏于出生后第1、20天以及雄性仔鼠肾脏于出生后3月、7月的重量显著低于对照组（P〈0.05）;5月龄、7月龄宫内缺氧组子代雄性大鼠血压均比同性别对照组显著升高（P〈0.05）,且呈现随年龄增长而逐渐加重趋势,但宫内缺氧子代雌性大鼠血压与对照组相比无显著性差异。结论慢性宫内缺氧可能是引起大鼠肝、肾、血管组织程序控制的应激因素之一。它可诱发子代雄性大鼠血压升高,呈现性别依赖现象,并随年龄增长有逐渐加重倾向。

慢性缺氧诱导小鼠心肌细胞自噬及其机制

目的观察慢性缺氧对小鼠心肌细胞自噬水平的影响,并初步探讨AMPKα2敲除对该过程的作用。方法采用野生型与AMPKα2^(-/-)雄性C57小鼠均分为野生型常氧组、野生型缺氧组、敲除型常氧组和敲除型缺氧组(n=10)。常氧组于空气环境中饲养,缺氧组于10%O_2的低氧舱内饲养。4周后野生型小鼠取静脉血标本,测红细胞及血红蛋白水平;取心脏标本用Western blot检测AMPKα2及自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值与p62的变化,用免疫荧光染色法检测心肌冰冻切片LC3变化。敲除型小鼠取心脏标本用Western blot检测心肌组织LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值变化。结果 1野生型小鼠中,与常氧组比较,缺氧组红细胞与血红蛋白水平显著增加[红细胞:(9.33±0.15)×10^(12)/L vs(12.78±0.66)×10^(12)/L,P<0.05;血红蛋白:(135±3)g/L vs(192±4)g/L,P<0.05];2野生型小鼠中,与常氧组相比,缺氧组心肌组织LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著增加[(0.49±0.29)vs(1.70±0.24),P<0.05];p62表达明显降低[(1.32±0.57)vs(0.71±0.19),P<0.05];免疫荧光结果显示,缺氧组心肌组织LC3荧光较常氧组增多;3在常氧条件下,与野生型小鼠比较,AMPKα2^(-/-)小鼠心肌组织LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值降低,但差异无统计学意义[(0.78±0.08)vs(0.73±0.34),P>0.05];在缺氧条件下,与野生型小鼠比较,AMPKα2^(-/-)小鼠心肌组织LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著降低[(2.08±0.72)vs(1.01±0.21),P<0.05];4野生型小鼠中,与常氧组比较,缺氧组AMPKα2蛋白表达水平并无显著增加[(1.14±0.13)vs(1.25±0.19),P>0.05]。结论慢性缺氧可能通过AMPKα2依赖的途径增强心肌细胞自噬,该自噬可能是心肌细胞对慢性缺氧的适应机制。

慢性缺氧对人体血清瘦素和激素水平的影响

目的 探讨高原慢性缺氧对人体瘦素及与能量代谢相关激素水平的影响。方法 分别测定久居3个海拔高度(<30 0 0m、30 0 0m～、4 0 0 0m～)的正常成年人血清瘦素(Leptin)、胰岛素、生长激素水平。采用酶联免疫法(ELISA)进行测定。结果 久居不同海拔高度的人群体内瘦素水平差异无统计学意义(P >0 . 0 5 )。而胰岛素、生长激素水平差异有统计学意义,但男女有差别,男性胰岛素水平(P <0 . 0 1)、女性生长激素水平(P <0 . 0 5 )在不同海拔高度组差异有统计学意义。并且随海拔高度的增加,瘦素、胰岛素、生长激素水平男女均呈现低高低的变化规律。结论 高原慢性缺氧对人体瘦素水平影响不大,但对其他与能量代谢相关激素有一定影响,与缺氧程度可能无关。

慢性缺氧性肺动脉高压大鼠肺血管显微结构研究

目的 观察大鼠在慢性低氧环境中不同节段肺血管显微结构的变化规律 ,探讨其在慢性缺氧性肺动脉高压形成中的病理意义。方法 将 2 3只Wistar大鼠随机分为对照组、低氧 1周组、低氧 2周组。以右心导管法测定肺动脉压力 ;对肺组织进行弹力纤维染色 ,计数各型肺内动脉百分比 ;应用计算机图像分析系统测定分别与三级呼吸道伴行的肺动脉的相对中膜面积 (RMA)、厚度 (RMT)及血管壁内弹力层 (IEL)厚度。结果 低氧2周组大鼠肺动脉平均压明显高于对照组及低氧 1周组 ,低氧 1周组肺动脉平均压明显高于对照组 ;低氧 2周组肌型动脉百分比 (MA % )、三级动脉RMA、RMT均明显高于对照组及低氧 1周组 ,低氧 1周组MA %、肺泡水平动脉RMA、RMT明显高于对照组 (P均 <0 .0 5 )。与对照组相比 ,低氧 2周组和 1周组肺内动脉血管壁IEL均明显减少 (P均 <0 .0 5 )。多因素相关分析表明 ,肺动脉平均压与肺泡水平动脉RMA、RMT呈正相关 ;与肺泡水平肺动脉血管壁IEL厚度呈负相关 (P均 <0 .0 5 )。结论 慢性低氧环境中大鼠肺血管结构呈现节段依赖性的重构规律 。

慢性缺氧对肺动脉内皮细胞Ⅲ型一氧化氮合酶mRNA表达的影响

目的和方法 :采用原位杂交技术结合图象分析检测常氧 (PO2 2 1 .3kPa)及慢性缺氧 (PO2 5 .3± 0 .7kPa)培养的猪肺动脉内皮细胞Ⅲ型一氧化氮合酶mRNA的表达及其对急性缺氧刺激反应的变化。结果 :常氧条件培养的肺动脉内皮细胞急性缺氧 1 2h ,NOSⅢmRNA表达明显增加 (2、4、6代分别比缺氧前增加 48%、1 2 5 %、1 1 9% ,P<0 .0 5) ;慢性缺氧条件下培养的肺动脉内皮细胞急性缺氧 1 2h ,NOSⅢmRNA表达亦明显增加 (分别比急性缺氧前增加 92 %、2 4 5 %、565 % ,P <0 .0 1 )。其增加的幅度在慢性缺氧培养组均高于同代常氧组 ,且随着缺氧时间的延长 ,这种差别更显著。结论 :慢性缺氧增强了肺动脉内皮细胞Ⅲ型一氧化氮合酶基因对急性缺氧的反应 ,这可能在慢性缺氧时肺血管对缺氧的反应性降低中 。

HIF-1α在青紫型先天性心脏病患儿心脏慢性缺氧适应机制中的作用

目的探讨慢性缺氧对先天性心脏病患儿心脏缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)表达的影响。方法收集非青紫型先天性心脏病患儿16例、青紫型先天性心脏病患儿12例,体外循环前留取右心耳组织,采用半定量RT-PCR方法检测右心耳组织中HIF-1α mRNA水平,用免疫组织化学方法检测右心耳组织中HIF-1α蛋白的表达。结果青紫型先天性心脏病患儿心脏组织HIF-1α mRNA相对表达量与非青紫组比较差异无统计学意义(P>0.05),青紫型先天性心脏病患儿心脏组织HIF-1α蛋白表达量与非青紫组比较差异有统计学意义(P<0.001)。结论慢性缺氧上调先天性心脏病患儿心脏组织HIF-1α蛋白表达,该作用可能参与介导青紫型先天性心脏病患儿心脏慢性缺氧适应的分子机制。

慢性缺氧大鼠膈肌细胞骨架蛋白表达变化与膈肌收缩特性相关性分析

目的探讨慢性缺氧膈肌被动收缩特性与细胞骨架结构及基因表达的关系。方法用慢性间断缺氧方法制备慢性缺氧动物模型,测定膈肌条的应力-应变关系,免疫组化和RT-PCR方法检测膈肌细胞骨架蛋白titin,nebulin的表达。结果(1)慢性缺氧组膈肌肌肉僵硬度常数下降,初始弹性常数升高,与对照组相比差异有显著性意义(P<0.05);(2)慢性缺氧膈肌细胞titin,nebulin表达显著减少,与对照组相比差异有显著性意义(P<0.05);(3)相关分析显示,膈肌细胞骨架蛋白表达的变化与膈肌肌肉僵硬度常数变化相关。结论慢性缺氧大鼠膈肌细胞titin和nebulin表达下调,并可能与膈肌被动张力改变有关。

慢性缺氧降低缺氧性肺血管收缩反应的机制

慢性缺氧可降低缺氧性肺血管收缩反应,其研究正日益受到重视。本文从神经、体液因素,平滑肌细胞膜缺氧感受以及平滑肌收缩性三方面对可能的机制作一简要综述。

实验性慢性缺氧与肺血管结构的重建

目的:主要研究慢性缺氧与肺血管结构重建的关系,利用常压缺氧舱建立大鼠缺氧性肺动脉高压模型。实验动物分为3组:缺氧3天组、7天组、14天组。通过免疫组化的方法检测一氧化氮合成酶(NOS)的表达和含量,部分标本通过电镜观察。结果:在缺氧过程中,肺血管的胶原纤维明显增生,超微结构观察显示血管在早期可见内皮细胞损伤并伴有血小板性血栓形成;到后期出现肌纤维母细胞和胶原纤维增生。实验显示随缺氧时间的延长内皮细胞NOS的含量逐渐升高,而肺血管内源性的舒张反应反而降低,管腔狭窄,血流阻力加大。文中讨论了慢性缺氧与肺血管结构重建的关系,肺缺氧性肺动脉高压的机理,内皮细胞形态及功能的改变在肺动脉高压形成中的意义。

EPO对慢性缺氧心肌细胞线粒体生物合成的影响

目的观察促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)在慢性缺氧条件下对心肌线粒体生物合成的影响及其可能的机制。方法将H9c2心肌细胞株置入缺氧培养箱7 d(94%N2,5%CO2,1%O2),建立H9c2心肌细胞株慢性缺氧模型;采用5、10、20 U/mL不同浓度的rhEPO(recombinant human erythropoietin;重组人促红细胞生成素)干预处理后,用荧光探针标记线粒体,观察线粒体数目的变化;RT-PCR技术检测线粒体DNA的相对拷贝数变化;Western blot技术检测Akt、eNOS及其磷酸化蛋白水平的变化。结果 rhEPO干预7 d后线粒体数目及拷贝数增加(P<0.05);Akt、eNOS蛋白磷酸化水平增强(P<0.05),Akt、eNOS总蛋白无明显变化(P>0.05)。结论 EPO增强了慢性缺氧心肌细胞的线粒体生物合成,Akt、eNOS可能是EPO增强线粒体生物合成的重要信号通路。

慢性缺氧对幼鼠心肌细胞CaM、CaMKⅡ的影响

目的探讨慢性缺氧对心肌细胞钙调素(calmodulin,CaM)、钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin_dependentkinaseⅡ,CaMKⅡ)的影响。方法长期吸入FiO2为10%的混合气体,建立缺氧动物模型;用RT_PCR方法检测正常和慢性缺氧幼鼠心肌细胞内CaM、CaMKⅡmRNA的变化;用WesternBlot方法检测两组动物心肌细胞CaM、CaMKⅡ蛋白水平的改变。结果随缺氧时间延长,幼鼠心肌细胞内CaM、CaMKⅡmRNA转录水平均上调,缺氧1周和3周组动物和正常组比较差异有显著性(P<0.05),CaM、CaMKⅡδ缺氧1周组和缺氧3周组比较差异也有显著性(P<0.01),CaMKⅡγ缺氧1周组和缺氧3周组比较差异无显著性(P>0.05);随缺氧时间延长,心肌细胞内CaM、CaMKⅡ蛋白含量也逐渐增高,两者变化趋势相似。结论长期慢性缺氧可使心肌细胞内CaM、CaMKⅡ含量增高,CaM和CaMKⅡ不仅调控心肌细胞Ca2+活动,而且调控某些基因的表达,使心肌肥厚、心室扩张。因此,慢性缺氧可影响心肌细胞电-机械收缩活动,对心功能产生影响。

急、慢性缺氧对大鼠微循环白细胞流变性的影响(英文)

背景:白细胞流变性对微循环血流灌注有明显影响,但缺氧对微循环中白细胞流变性的影响目前研究极少。目的:研究急、慢性缺氧对大鼠肠系膜微循环白细胞流变学行为的影响。设计:随机对照的实验研究。地点、材料和干预:本实验在解放军第三军医大学高原军事医学系全军高原医学重点实验室进行。成年Wistar大鼠,校动物中心提供,按随机抽签法分为对照组、急性缺氧组和慢性缺氧组,低压舱模拟海拔5000m连续缺氧2,30d,复制动物急性和慢性缺氧模型。主要观察指标:正常大鼠、急性缺氧大鼠、慢性缺氧大鼠的白细胞滚动速度、沿壁滚动数、黏附数和白细胞-内皮细胞接触时间(leukocyte-endotheliumcontacttime,TLECT)及动脉血气的比较结果。结果:与对照组比较,急、慢性缺氧组动物表现为动脉血氧分压PaO2和血氧饱和度SaO2显著下降(t=3.01～8.30,P<0.05)。对照组白细胞滚动速度(101.41±26.96)μm/s,滚动数(4.27±2.69)个/min,黏附数(1.45±1.21)个/100μm,TLECT(0.91±0.73)s/min;急性缺氧动物白细胞滚动速度(85.44±17.33)μm/s,滚动数(60.00±31.62)个/min,黏附数(26±8.22)个/100μm,TLECT(16.30±4.84)s/min;慢性缺氧白细胞滚动速度(72.40±24.08)μm/s,滚动数(14.43±3.99)个/min,黏附数(3.57±1.27)个/100μm。

慢性缺氧对大鼠肾功能和一氧化氮及内皮素的影响

目的 了解慢性缺氧对大鼠肾功能的影响 ,以及这种影响与一氧化氮 (NO)和内皮素 (ET)系统的关系。方法 制作慢性缺氧大鼠模型 ,测定血浆肌酐 (Scr)、尿素氮 (BUN)、尿NAG和肾组织NOS ,NO及ET - 1浓度 ,肾组织iNOS ,eNOS ,bNOS ,ETAR及ETBR的基因表达情况。结果 与正常大鼠相比 ,慢性缺氧大鼠血浆BUN及ET - 1浓度明显降低 (P均 <0 .0 5 ) ,Cr及NOS浓度无明显变化 (P >0 .0 5 ) ,尿NAG浓度明显升高 (P <0 .0 1) ,NO浓度明显降低 (P <0 .0 1)。肾脏匀浆中NOS含量轻度升高 (P >0 .0 5 ) ,NO含量明显升高 (P <0 .0 5 ) ,ET含量无明显变化 (P >0 .0 5 )。大鼠肾组织eNOSmRNA表达明显增加 ,iNOSmRNA表达明显减少 (P <0 .0 5 ) ,bNOSmRNA表达无明显变化 ;大鼠肾组织ETAR表达无明显增加 (P >0 .0 5 ) ,ETBRmRNA表达明显增加 (P <0 .0 5 )。结论 慢性缺氧可引起肾小管功能显著减退 ,可能与肾组织局部NO和ET系统表达改变有关。

eNOS在EPO调节慢性缺氧心肌细胞线粒体生物合成中的作用机制研究

目的探讨内皮型一氧化氮合酶(eNOS)在促红细胞生成素(EPO)调节慢性缺氧环境中心肌细胞线粒体生物合成中的作用及其机制。方法采用H9c2心肌细胞,将其于缺氧环境下培养7d(94%N2,5%O2),建立心肌细胞慢性缺氧模型。将心肌细胞根据不同处理分为缺氧对照组(HC),20 U/mL重组人EPO(rhEPO)处理缺氧组(HE)和20 U/mL rhEPO+eNOS shRNA干扰处理缺氧组(HR)。以荧光探针检测线粒体数量变化;RT-PCR检测线粒体DNA相对表达量;Western blot检测eNOS总蛋白表达及磷酸化水平(p-eNOS)变化。结果 rhEPO显著增强eNOS磷酸化水平,增加线粒体数量及其DNA相对拷贝数(P<0.05);而同时采用shRNA干扰eNOS后,HR组eNOS总蛋白表达及磷酸化水平较HE组降低(P<0.05),同时线粒体数量及其DNA相对拷贝数较HE组减少(P<0.05)。结论 eNOS的磷酸化激活是EPO增强慢性缺氧心肌细胞线粒体生物合成的重要信号转导机制。