不同时长运动预处理对血管性痴呆大鼠脑血流量及小胶质细胞活化相关蛋白的影响

目的:探讨不同时长运动预处理对血管性痴呆大鼠脑血流量变化及小胶质细胞活化相关蛋白的影响。方法:选用60只SPF级SD雄性大鼠,采用双侧颈总动脉永久性结扎法制备血管性痴呆大鼠模型,随机分为模型组、假手术组、运动预处理4周模型组、运动预处理4周假手术组、运动预处理2周模型组及运动预处理2周假手术组,每组10只。运动预处理4周大鼠在造模前每周行5次中等强度不负重游泳训练30min,持续4周,而运动预处理2周大鼠持续2周。利用Morris水迷宫检测大鼠空间学习记忆能力、激光散斑成像技术检测各组大鼠造模前后不同时间点脑血流变化及侧支循环开放情况、Western Blot技术检测海马TLR4及Iba1蛋白表达情况。结果:与假手术组、运动预处理2周假手术组相比,运动预处理4周假手术组、模型组、运动预处理4周模型组及运动预处理2周模型组大鼠平均逃避潜伏时延长(P<0.05)。与运动预处理4周假手术组相比,模型组、运动预处理4周模型组大鼠平均逃避潜伏时延长(P<0.05)。与模型组、运动预处理4周模型组相比,运动预处理2周模型组大鼠平均逃避潜伏时缩短(P<0.05)。重复测量方差分析简单效应提示造模前、造模后2h、造模后3d及造模后7d各组间平均脑血流量差异具有显著性意义(P<0.05)。模型组、运动预处理4周模型组及运动预处理2周模型组时间因素对平均脑血流量的简单效应具有显著性意义(P<0.01)。对各组大鼠侧支循环开放进行观察,相较于模型组,于运动预处理2周模型组观察到更少的微血管直径减少(P<0.05)。与假手术组、运动预处理4周假手术组及运动预处理2周假手术组相比,模型组Iba1、TLR4蛋白表达明显上升(P<0.01),与模型组相比,运动预处理2周模型组Iba1、TLR4蛋白表达下降(P<0.05)。结论:中等强度运动预处理2周可改善血管性痴呆大鼠学习记忆能力,运动预处理4周对学习记忆能力改善效应不明显,其机制可能与改善脑血流状态以及抑制小胶质细胞活化有关。

运动预处理联合电针对血管性痴呆大鼠学习记忆能力及海马神经元铁死亡的影响

目的:探讨运动预处理(exercise preconditioning,EP)联合电针(electroacupuncture,EA)调控海马铁死亡,对血管性痴呆(vascular dementia,VD)大鼠学习记忆能力的改善作用。方法:将72只雄性SD大鼠随机均分为非EP组和EP组,每组各36只。EP结束后进行VD模型制备,造模成功后将非EP组二次随机分为假手术(sham)组、模型组(VD组)和电针组(VD-EA组),各12只;EP组二次随机分为EP-sham组、EP-VD组和EP-VD-EA组,各12只。EP组所有大鼠进行4周的游泳运动训练,每周运动5 d,每天30 min。4周EP结束后,VD组、EP-VD组、EP-VD-EA组和VD-EA组大鼠进行VD模型制备,sham组和EP-sham组大鼠进行模拟VD模型制备的假手术。造模成功后第7天,EP-VD-EA组和VD-EA组大鼠进行为期4周的EA治疗,每周6 d,每天30 min。干预结束后采用Morris水迷宫评价大鼠学习记忆能力;尼氏染色法观察大鼠海马CA1区神经元形态;比色法检测大鼠海马组织中亚铁离子(Fe2+)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)含量;Western blot法测定大鼠海马组织中的铁死亡相关蛋白核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)和谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)蛋白表达水平。结果:与sham组比较,VD组大鼠平均逃避潜伏期延长,穿越平台次数减少(P<0.01);海马CA1区神经元排列松散紊乱,细胞形态不规则;海马Fe2+和MDA含量升高,GSH含量降低(P<0.01);海马Nrf2和GPX4蛋白表达水平下降(P<0.01)。与VD组比较,EP-VD组、EP-VD-EA组和VDEA组大鼠平均逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增加(P<0.05);海马CA1区神经元排列较为整齐,细胞形态较规整;EP-VD组大鼠海马Fe2+和MDA含量显著降低(P<0.01),GSH含量升高(P<0.05);EP-VD-EA组和VD-EA组大鼠海马Fe2+和MDA含量显著降低,GSH含量显著升高(P<0.01);EP-VD组、EP-VD-EA组和VD-EA组大鼠海马Nrf2和GPX4蛋白表达水平显著升高(P<0.01)。结论:EP联合EA可改善VD大鼠学习记忆能力,其机制可能与减轻海马神经元内铁超载,维持机体氧化还原稳态,抑制铁死亡有关。

运动预处理联合骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死

背景:干细胞疗法在改善心肌梗死后心脏重构方面具有广阔前景,但心肌微环境改变影响干细胞疗效。运动预处理类似于缺血预处理,能够对心肌产生保护作用。然而,运动预处理与干细胞移植联合作用的效果与机制鲜有关注。目的:观察运动预处理对心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞移植效果的影响,探讨局部炎症微环境在其中的作用机制。方法:80只雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、移植组和联合组,每组20只。利用结扎冠状动脉左前降支的方法制作心肌梗死大鼠模型,假手术组仅穿线不结扎。移植组和联合组造模后于心肌内注射雄性大鼠来源骨髓间充质干细胞,此外,联合组在造模前还需进行8周跑台运动(即运动预处理)。干细胞移植后4周,采用递增负荷运动力竭实验测定运动能力,超声心动术测定心脏结构与功能,压力容积导管法检测左心室血液动力学,原位染色法进行心肌组织病理学观察并获取心肌胶原容积分数。干细胞移植后1,7 d和4周,采用定量反转录聚合酶链反应检测左心室促炎症因子(白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α)、抗炎症因子(白细胞介素10)、Y染色体性别决定区和胚胎基因(心房钠尿肽、脑钠肽、β-肌球蛋白重链)m RNA表达量。结果与结论:(1)干细胞移植后4周:与假手术组比较,模型组运动能力、左心室射血分数降低(P <0.05);心肌梗死面积、心肌细胞横截面积、胶原容积分数增加(P <0.05);胚胎基因以及促炎因子m RNA表达量上调(P <0.05),白细胞介素10 m RNA表达量下调(P <0.05)。与模型组比较,移植组运动能力、左心室射血分数增加(P <0.05);心肌梗死面积、心肌细胞横截面积、胶原容积分数下降(P <0.05);胚胎基因以及促炎因子m RNA表达量下调(P <0.05),白细胞介素10 m RNA表达量无显著性变化(P> 0.05)。与移植组比较,联合组上述各指标均进一步改善(P<0.05)。(2)干细胞移植后1,7d:与移植组比较,联合组Y染色体性别决定区m RNA表达量升高(P<0.05)。(3)相关分析显示,白细胞介素1β、白细胞介素6(除移植后1 d)、肿瘤坏死因子α与Y染色体性别决定区m RNA表达量呈负相关(P <0.05),白细胞介素10与Y染色体性别决定区m RNA表达量呈正相关(P <0.05)。结果表明:运动预处理能够增强骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死大鼠的效果,表现为心脏重构得到抑制、心功能进一步提升,其机制与心肌炎症微环境改善促进骨髓间充质干细胞滞留和存活有关。

运动预处理对脑缺血再灌注大鼠脑缺血区VEGF/VEGFR2/Dock6信号通路的影响

目的:从VEGF/VEGFR2/Dock6信号途径探索运动预处理对脑缺血再灌注损伤大鼠缺血侧脑组织血管新生的影响。方法:采用随机数字表法将SD雄性大鼠分为假手术组、模型组和运动预处理组,每组18只。造模前,假手术组与模型组不给予任何处理,运动预处理组大鼠给予适应性跑步训练3d,电动跑台坡度为0°,速度10m/min,每天1次,每次20min。适应性训练结束后,运动预处理组给予为期3周的正式跑步训练,每周连续训练6d,休息1d,电动跑台坡度为0°,速度15m/min,30min/d。模型组和运动预处理组采用Koizumi栓线法加以改良制备大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,假手术组仅切开皮肤,不插栓线。采用Zea-Longa评分和改良神经严重程度评分(mNSS)法进行神经功能缺损评估;TTC染色法检测脑梗死体积百分比,HE染色观察缺血侧大脑皮质组织形态学改变;免疫组化法观察缺血侧大脑皮质CD31表达水平;蛋白质免疫印迹测定VEGFA、VEGFR2、Dock6蛋白表达水平。结果:①Zea-Longa评分:再灌注麻醉清醒后,与假手术组相比,其余2组大鼠Zea-Longa评分均增高(P<0.01),且2组间Zea-Longa评分无显著性意义;再灌注72h后,与假手术组相比,模型组大鼠Zea-Longa评分显著增高(P<0.01);与模型组相比,运动预处理组大鼠Zea-Longa评分显著降低(P<0.05)。②mNSS评分:再灌注72h后,与假手术组相比,模型组大鼠mNSS评分显著增高(P<0.01);与模型组相比,运动预处理组大鼠mNSS评分显著降低。③TTC染色:与假手术相比,模型组脑梗死体积百分比增大(P<0.01);与模型组相比,运动预处理组脑梗死体积百分比相对减小(P<0.05)。④HE染色:与假手术组相比,模型组大鼠缺血侧大脑皮质出现显著病理学改变;与模型组相比,运动预处理组大鼠缺血侧大脑皮质病理学改变减轻。⑤CD31免疫组化:与假手术组相比,模型组大鼠缺血侧大脑皮质中CD31(P<0.01)显著升高;与模型组相比,运动预处理组大鼠缺血侧大脑皮质中CD31(P<0.01)进一步升高。⑥VEGF、VEGFR2、Dock6蛋白质免疫印迹:与假手术组相比,模型组大鼠缺血侧大脑皮质VEGF(P<0.05)、VEGFR2(P<0.05)、Dock6(P<0.01)蛋白表达含量升高;与模型组相比,运动预处理组大鼠缺血侧大脑皮质中VEGF(P<0.05)、VEGFR2(P<0.05)、Dock6(P<0.01)蛋白表达含量进一步升高。结论:运动预处理可有效促进脑缺血后血管新生,减轻脑缺血再灌注以后的神经功能缺损表现,这一作用可能与其激活VEGF/VEGFR2/Dock6信号途径有关。

运动预处理通过外泌体介导miR-146a对大鼠缺血性脑卒中炎症反应的影响

目的:通过建立8周运动预处理模型和大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠缺血性脑卒中模型,探讨运动预处理通过外泌体介导的微RNA 146a(microRNA-146a,miR-146a)对缺血性脑卒中脑组织炎症反应的影响及相关机制。方法:将60只6周龄雄性SD大鼠随机均分为非运动组和运动组。非运动组分为假手术对照组(group control,C组)和MCAO造模组(group MCAO,M组),各15只;运动组分为单纯运动组(group exercise,E组)和运动MCAO造模组(group exercise+MCAO,EM组),各15只。E组和EM组大鼠进行8周的跑台锻炼,每周运动6天,每天运动30min。8周后,M和EM组大鼠进行MCAO手术模型的制备,C组和E组进行模拟MCAO造模的假手术。在造模24 h后进行神经行为学评分;取血浆提取外泌体;取大鼠脑组织进行2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测定脑梗死体积;尼氏染色观察大鼠神经元及尼氏小体变化;实时定量聚合酶链反应(qPCR)测定血浆外泌体和脑组织中miR-146a的含量;免疫蛋白印迹(Western Blot)测定大鼠脑组织中肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)、核因子κB(NF-κB)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平;双荧光素酶报告基因检测miR-146a与TRAF6的靶向关系。结果:(1)神经行为学评分显示EM组和M组较C组评分高(P<0.01,P<0.01);EM组较M组评分低(P<0.01)。(2)TTC染色提示EM组和M组较C组和E组梗死体积大(P<0.01,P<0.01),EM组较M组脑梗死体积小(P<0.01)。(3)尼氏染色结果表明M组较C组和E组神经元排列疏松,神经元数量减少,尼氏体着色较浅且数量减少;与M组相比,EM组的神经元数量有所增加,尼氏体数量增多。(4)qPCR检测结果显示,与C组相比,EM组和M组血浆外泌体和脑组织中miR-146a的表达量更低(P<0.05,P<0.01),同时EM组高于M组(P<0.05)。(5)Western Blot检测显示,与C组相比,EM组和M组TRAF6、NF-κB和TNF-α蛋白表达更高(P<0.05,P<0.01);与M组相比,EM组脑中TRAF6、NF-κB和TNF-α蛋白表达较低(P<0.05,P<0.05)。(6)双荧光素酶报告基因检测表明miR-146a与TRAF6存在特异性结合位点。结论:8周运动预处理减少了缺血性脑卒中的脑梗死面积,减少大脑的受损程度,其作用机制可能是通过外泌体介导miR-146a,增加了脑组织内miR-146a表达,miR-146a靶向结合TRAF6,负调控TRAF6/NF-κB,同时降低TNF-α的表达,减轻脑组织炎症反应,从而对缺血性脑损伤产生保护作用。

基于缝隙连接蛋白-43调控的运动预处理促进大鼠脑缺血再灌注后神经血管单元重构的机制研究

目的:探讨运动预处理通过影响缝隙连接蛋白-43(Cx43),促进脑缺血再灌注损伤(CIRI)后血管神经单元重构的作用。方法:将72只雄性SD大鼠分为假手术组、模型组、运动预处理组,并用线栓法制作大脑中动脉缺血/再灌注模型。在恢复灌注的1天、3天后分别进行神经功能缺损评分、Western Blot及免疫荧光染色检测Cx43蛋白表达水平、免疫组化法检测CD34表达水平。结果:与假手术组相比,模型组神经功能缺损评分、缺血侧皮层脑组织中Cx43蛋白表达水平显著升高(P<0.01),CD34细胞阳性率显著下降(P<0.01)。与模型组相比,运动预处理组神经功能缺损评分、缺血侧皮层脑组织中Cx43蛋白表达水平较低,CD34细胞阳性率上升,差异均有显著性意义(P<0.01)。结论:作为CIRI和神经血管单元重构机制靶点之一,基于Cx43调控的运动预处理可通过抑制CIRI后Cx43的激活,上调CD34表达,发挥作用。

基于AMPK信号通路介导的自噬流探讨电针结合运动预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响

目的基于腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)介导的自噬流,探讨电针结合运动预处理对大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的保护作用及机制。方法按照随机数字法将90只雄性SD大鼠分成对照组、模型组、电针+运动组、电针+运动+生理盐水组、电针+运动+Compound C组,每组18只。各预处理组先接受3周电针干预及运动干预,然后采用Langendorff灌流系统对除对照组外的其他4组大鼠进行心肌缺血再灌注损伤造模(缺血40 min,复灌120 min),其中电针+运动+生理盐水组、电针+运动+Compound C组分别在造模前1~2 h腹腔注射生理盐水和Compound C。ELISA法检测心肌组织中ATP含量;透射电镜观察心肌组织超微结构;免疫组化染色观察心肌组织中转录因子EB(TFEB)表达情况;Western blot法检测心肌组织中AMPK、p-AMPK、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、p-mTOR及LC3Ⅱ、p62蛋白表达情况。结果模型组大鼠心肌线粒体中ATP含量明显低于对照组(P<0.05),电针+运动组、电针+运动+生理盐水组大鼠心肌线粒体中ATP含量均明显高于模型组和电针+运动+Compound C组(P均<0.05)。透射电镜观察,模型组大鼠心肌细胞胞质中度水肿,线粒体肿胀呈圆形,基质间隙变宽;电针+运动组、电针+运动+生理盐水组大鼠心肌细胞中见自噬小体与散在分布的溶酶体,胞质轻度水肿,线粒体轻度肿胀;电针+运动+Compound C组大鼠线粒体轻度水肿,嵴密度降低。模型组大鼠心肌组织中TFEB阳性表达较对照组显著增加,电针+运动组、电针+运动+生理盐水组TFEB阳性表达较模型组和电针+运动+Compound C组明显减少。电针+运动组、电针+运动+生理盐水组p-AMPK/AMPK比值与LC3Ⅱ蛋白表达量均明显高于模型组和电针+运动+Compound C组(P均<0.05),p-mTOR/mTOR比值与p62蛋白表达量均明显低于模型组和电针+运动+Compound C组(P均<0.05)。结论电针结合运动预处理可通过AMPK信号通路促进自噬流,从而减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤。

运动预处理通过上调Aplein/APJ改善脑卒中小鼠心肌萎缩和心功能降低

目的:探讨运动预处理对脑卒中后心肌萎缩和心脏功能紊乱的预防作用。方法:采用大脑中动脉闭塞方式制造缺血性脑卒中小鼠模型,观察表型。30 d游泳运动或静养小鼠,再分别制造脑卒中模型。应用qRT-PCR检测心肌中萎缩标志物Atrogin-1、Mu RF-1和Apelin/APJ mRNA的表达。应用小动物超声仪检测小鼠心脏功能,包括分析收缩功能指标射血分数(EF)、短暂缩短率(FS)和心脏舒张功能指标E/A比值。采用蛋白免疫印迹(Western blot)检测APJ蛋白表达。结果:脑卒中后发生心肌萎缩和心脏功能降低;脑卒中小鼠心肌中萎缩基因Atrogin-1、Mu RF-1表达增加,而Apelin/APJ表达降低(P<0.05);运动能够降低萎缩基因表达,减少心肌萎缩并改善脑卒中心脏功能,且运动预处理上调了脑卒中小鼠心肌中Apelin/APJ表达,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:运动预处理可能通过上调Apelin/APJ缓解脑卒中心肌萎缩和心功能降低。

游泳运动预处理对脑出血小鼠神经功能的影响及其机制研究

目的:观察游泳运动预处理(SEP)对脑出血(ICH)小鼠神经功能及血肿周围组织中脑源性神经营养因子(BDNF)、苏氨酸蛋白激酶(Akt)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(PGC-1α)蛋白表达的影响。方法:选择60只雄性C57BL/6小鼠,采用随机数字表法分为假手术组、脑出血7 d组、游泳运动预处理+脑出血7 d组(预处理1组)、脑出血14 d组和游泳运动预处理+脑出血14 d组(预处理2组),每组12只。预处理1组和预处理2组先进行4周游泳运动预处理。4周后,脑出血7 d组、预处理1组、脑出血14 d组和预处理2组小鼠右侧纹状体立体定向注射Ⅳ型胶原酶诱导ICH模型,假手术组注射生理盐水。脑出血7 d组和预处理1组于造模后第7天进行神经功能评定、神经代谢物检测;假手术组、脑出血14 d组和预处理2组于造模后第14天进行神经功能评定、神经代谢物检测。采用改良神经功能评分(mNSS)和Y迷宫实验检测小鼠的神经功能;采用旷场实验法检测其运动能力;采用磁共振波谱(MRS)分析小鼠血肿周围组织肌酸(Cr)、N-乙酰天冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌醇(MI)和乳酸(Lac)的相对代谢水平;采用Western blot法检测BDNF、p-Akt/Akt和PGC-1α蛋白的表达。结果:①神经功能和运动功能:与假手术组比较,脑出血7 d组和脑出血14 d组mNSS评分明显上升,旷场运动总路程、旷场平均速度、Y迷宫正确交替率明显下降(P<0.05)。与脑出血7 d组比较,预处理1组和预处理2组小鼠旷场运动总路程、旷场平均速度、Y迷宫正确交替率明显升高(P<0.05),mNSS评分明显下降(P<0.05)。与脑出血14 d组比较,预处理1组和预处理2组小鼠旷场运动总路程、旷场平均速度、Y迷宫正确交替率明显升高(P<0.05),mNSS评分明显下降(P<0.05)。②神经代谢:与假手术组比较,脑出血7 d组和脑出血14 d组NAA/Cr、Cho/Cr明显下降(P<0.05),MI/Cr明显上升(P<0.05)。与脑出血7 d组、脑出血14 d组比较,预处理1组和预处理2组NAA/Cr、Cho/Cr明显上升(P<0.05),MI/Cr和Lac/Cr明显下降(P<0.05)。与预处理1组比较,预处理2组小鼠血肿周围组织NAA/Cr、Cho/Cr、MI/Cr和Lac/Cr差异无统计学意义(P>0.05)。③BDNF、p-Akt和PGC-1α蛋白表达:与假手术组比较,脑出血7 d组BDNF蛋白表达明显下降(P<0.05),脑出血7 d组及脑出血14 d组p-Akt/Akt、PGC-1α蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。与脑出血7 d组比较,预处理1组BDNF和PGC-1α蛋白表达明显上升(P<0.05),p-Akt/Akt蛋白差异无统计学意义(P>0.05)。与脑出血14 d组比较,预处理2组p-Akt/Akt蛋白表达明显上升(P<0.05),BDNF和PGC-1α蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。与预处理1组比较,预处理2组BDNF和PGC-1α蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05),p-Akt/Akt蛋白表达明显上升(P<0.05)。结论:SEP可改善ICH小鼠神经功能和血肿周围组织的神经代谢,其机制可能与BDNF、p-Akt/Akt和PGC-1α蛋白的上调有关。

运动预处理对脑缺血再灌注大鼠血清炎症因子水平的影响

目的探讨运动预处理对脑缺血再灌注大鼠血清白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)含量的影响。方法雄性Sprague-Dawley大鼠24只分为运动预处理组(n=8)、模型组(n=8)、假手术组(n=8)。线栓法制备大鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)缺血再灌注模型。再灌注后2 h、24 h分别行神经功能缺损评分。随后取材,HE染色观察大鼠缺血侧脑组织病理形态变化,酶联免疫吸附法检测血清TNF-α、IL-1β及IL-6的含量。结果脑缺血再灌注后24 h,运动预处理组神经功能评分较模型组改善(P<0.05),血清TNF-α、IL-1β及IL-6含量明显降低(P<0.01);脑缺血区皮质病理损伤减轻,间质水肿程度减轻,细胞排列较整齐,缺血区变性和坏死的神经元数量明显减少。结论运动预处理可以降低急性脑缺血再灌注大鼠炎症反应,降低神经功能缺损。

运动预处理对大负荷跑台运动引起的大鼠心肌损伤干预作用及其机制探讨

目的:明确大负荷运动引起的心肌损伤基本特征,探讨运动预处理(EP)对其保护作用及作用机制。方法:成年雄性SD大鼠64只,随机分为安静对照组(AB组)、运动预处理对照组(AC组)、单纯大负荷运动组(B组)、运动预处理+大负荷运动组(C组);根据大负荷运动后即刻、6h、24h3个时相,又分别随机将B、C组依次分为B1、B2、B3与C1、C2、C3组。AC组与C组进行6周中等负荷跑台运动;C组于末次中等负荷运动后48h与B组进行一次性大负荷跑台运动。测定血清cTnI、CK-MB浓度;测定心肌SOD活性、MDA含量与Ca2+浓度、ATP含量(高效液相色谱仪法测定)及心肌细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性。结果:运动预处理可明显减轻大负荷运动引起的大鼠血清cTnI、CK-MB浓度升高程度。运动预处理可明显提高心肌SOD活性;明显减轻大负荷运动后心肌SOD指标下降程度及MDA、Ca2+指标的升高程度;明显减轻大负荷运动后心肌ATP含量及心肌细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性的下降程度。结论:EP对大负荷运动引起的心肌损伤具一定保护作用,这可能与EP提高的心肌SOD活性有关。

运动预处理对脑缺血再灌注大鼠缺血半暗区细胞凋亡及相关蛋白P53表达的影响

目的探讨运动预处理对脑缺血再灌注大鼠脑组织缺血半暗区细胞凋亡程度及P53蛋白表达的影响。方法 36只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组、模型组、运动预处理组,每组各12只。采用改良Longa线栓法制备大鼠大脑中动脉阻塞模型(MCAO)。TUNEL法观察缺血半暗区细胞凋亡情况;Western blotting检测缺血半暗区P53蛋白的表达。结果脑缺血再灌注24 h后,模型组TUNEL阳性细胞数较假手术组明显增加(P<0.01),运动预处理组较模型组明显降低(P<0.01);模型组P53蛋白表达明显高于假手术组(P<0.01),运动预处理组明显低于模型组(P<0.01)。结论运动预处理可下调脑缺血再灌注大鼠缺血半暗区P53蛋白的表达,有效抑制缺血半暗区皮层细胞凋亡,发挥脑保护作用。

运动预处理对力竭运动诱导的大鼠大脑皮质细胞凋亡的影响

目的:探讨运动预处理对力竭运动诱导的大鼠大脑皮质细胞凋亡的保护作用。方法:40只雄性SD大鼠随机分为对照组(C组,n=8),力竭运动组(EE组,n=16),运动预处理组(EP组,n=16)。EP组进行持续4周的中等负荷游泳训练(无负重游泳,60 min/d,6 d/w)后,EE组和EP组负重3%体重进行一次性力竭游泳运动。HE染色观察神经细胞形态学变化,免疫组织化学法和蛋白免疫印迹方法检测各组大鼠大脑皮质Bcl-2和Bax蛋白表达。结果:EE组大鼠大脑皮质神经细胞凋亡较EP组增多;EP组大鼠大脑皮质Bcl-2阳性表达强度较EE组升高,EP组大鼠大脑皮质Bax阳性表达强度较EE组下降。结论:运动预处理能够减少力竭运动诱导的大鼠大脑皮质细胞凋亡从而对大脑皮质产生保护作用;运动预处理可能通过影响Bcl-2、Bax蛋白表达从而对细胞凋亡起调控作用。

运动预处理诱导脑缺血耐受机制的研究进展

运动预处理可诱导脑缺血性损伤耐受,具有显著的脑神经系统保护作用。运动预处理改善脑缺血性损伤的具体作用机制较为复杂,涉及多靶点、多途径的调控,其中抑制细胞凋亡、促进脑神经血管生成、抑制谷氨酸的过度激活以及调控炎症反应是运动预处理诱导脑缺血耐受的关键机制。然而运动预处理诱导脑缺血耐受的机制远不止于此,有待进一步研究和发现。

运动预处理后内源性阿片肽对大鼠心肌缺血再灌注损伤的延迟性保护作用

目的:探讨运动预处理后内源性阿片肽(EOP)对大鼠心肌缺血再灌注损伤延迟性保护作用及机制。方法:健康雄性SD大鼠75只,随机分成假手术组(sham组)、缺血再灌注模型组(I/R组)、运动预处理组(EP组)、运动预处理+纳洛酮(naloxine)组(EPN组)、运动预处理+白屈菜赤碱(chelerythrine)组(EPC)。在运动预适应模型基础上,结扎左冠状动脉前降支复制大鼠心肌缺血再灌注模型,采用多道生理记录仪描记血流动力学参数,用酶联免疫法(ELASA)检测血清心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)和心肌环氧化酶-2(COX-2),用化学比色法检测心肌诱导型一氧化氮合酶(i NOS)活性,用黄嘌呤氧化法检测心肌锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性,用原子分光光度法检测心肌中钙离子(Ca2+)浓度。结果:1与I/R组相比,EP组在再灌注期左室收缩压(LVSP)、左室内压最大上升速率(+dp/dt max)降低幅度明显减小(P<0.05);与EP组相比,EPC组在再灌注60min后+dp/dt max值下降幅度明显,且差异具有显著性(P<0.05)。2与I/R组相比,EP组血清cTnⅠ明显减少,具有显著性差异(P<0.05);与EP组相比,EPN组和EPC组中血清cTnⅠ值明显升高,有显著性意义(P<0.05)。3与I/R组相比,EP组、EPN组和EPC组心肌中Mn-SOD、i NOS和COX-2活性明显升高,差异有显著性(P<0.05);与EP组相比,EPC组心肌COX-2和i NOS显著降低(P<0.05),EPN组心肌COX-2显著降低(P<0.05)。4与I/R组相比,EP组心肌细胞胞浆中Ca2+浓度明显降低,具有显著性差异(P<0.05),EPN组和EPC组心肌细胞胞浆中Ca2+浓度有降低趋势,但差异不显著;与EP组相比,EPN组和EPC组中心肌细胞胞浆中Ca2+浓度明显升高,有显著性意义(P<0.05)。结论:运动预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤有保护作用,内源性阿片肽可能通过蛋白激酶C(PKC)及下游信号途径减轻心肌细胞钙超载和改善微循环,发挥延迟性保护效应。

运动预处理影响线粒体形态变化以及相关因子表达干预力竭运动后大鼠额叶细胞凋亡

目的:从线粒体形态结构变化以及检测相关调控因子的表达,探讨运动预处理干预力竭运动后大鼠额叶损伤的可能机制。方法:36只雄性SD大鼠随机分为对照组(C组,n=12)、力竭运动组(EE组,n=12)、运动预处理组(EP组,n=12)。EP组进行持续4周的无负重60 min/day游泳训练后,EE组和EP组进行无负重一次性力竭游泳运动。运动结束后24 h,采用灌注取材和直接断头取材。用HE染色和透射电镜观察额叶神经元及神经元线粒体的形态结构;用TUNEL法检测细胞凋亡指数(AI),分析各组大鼠额叶神经元凋亡情况;用Real-Time PCR和Western blotting检测线粒体分裂和融合相关因子——Drp1和Mfn2m RNA和蛋白表达水平。结果:一次性力竭运动引起了大鼠额叶神经元及神经元线粒体形态结构的异常。TUNEL法检测发现EE组大鼠大脑额叶神经元AI较EP组显著增加(P<0.05)。一次性力竭运动引起了Drp1和Mfn2 m RNA转录和蛋白的高表达,其中,EP组大鼠大脑额叶Mfn2表达强度较EE组显著升高(P<0.05),EP组大鼠大脑额叶Drp1表达强度较EE组显著下降(P<0.05)。结论:Drp1的表达水平与力竭运动后额叶细胞凋亡程度密切相关,而Mfn2的表达增加能够减轻力竭运动引起的脑细胞凋亡水平。4周的游泳训练运动预处理,能够相对减少Drp1表达而上调Mfn2基因表达,影响大鼠额叶线粒体的形态结构变化,增强脑对运动性缺血缺氧的耐受力,减轻一次性力竭运动造成的大鼠额叶缺血缺氧性损伤。

运动预处理对局灶性缺血再灌注大鼠脑梗死和HIF-1α基因表达的影响

目的:探讨运动预处理对局灶性脑缺血再灌注诱导的大鼠脑梗死的影响及其可能机制。方法:将60只雄性SD大鼠随机分为缺血再灌注组(IR组,n=24)、假手术组(sham组,n=12)和运动预处理组(EP组,n=24),EP组进行持续4周的中等负荷游泳训练后,IR组和EP组采用线拴法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型。Sham组行假手术代替缺血再灌注。采用2%TTC(氯化三苯基四氮唑)溶液对各组大鼠脑组织染色,计算脑梗死体积及梗死百分比。采用荧光定量RT-PCR、免疫组织化学及Western blot检测低氧诱导因子-1α(HIF-1α)基因及其蛋白表达。结果:sham组未见脑梗死现象及明显HIF-1α表达,EP组大鼠脑HIF-1α基因转录和蛋白翻译水平显著高于IR组(P<0.05),梗死面积较IR组减少37.01%(P<0.05)。结论:运动预处理能减少局灶性缺血引起的大鼠脑梗死体积,可能通过上调HIF-1α表达产生保护作用。

运动预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤后血脑屏障通透性的影响

目的观察运动预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤后血脑屏障通透性,以及连接蛋白43 (Cx43)和泛连接蛋白1(Panx1)的影响。方法 54只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组、模型组和运动预处理组,每组18只。造模前,运动预处理组行跑台训练3周。采用改良Koizumi线栓法闭塞对模型组和运动预处理组大脑中动脉,再灌注24 h后,采用改良神经功能缺损评分(mNSS)评估神经功能;伊文思蓝渗透法观察血脑屏障通透性;Western blotting和免疫组化检测缺血侧脑组织Cx43和Panx1蛋白表达。结果与模型组比较,运动预处理组mNSS评分降低(P <0.05),伊文思蓝含量以及Cx43和Panx1蛋白表达量下降(P <0.05),Cx43和Panx1阳性面积率降低(P <0.05)。结论运功预处理可改善脑缺血再灌注大鼠血脑屏障通透性,下调Cx43蛋白和Panx1蛋白表达,具有脑保护作用。

运动预处理对力竭运动诱导的大鼠海马细胞凋亡的影响

目的:建立SD大鼠运动预处理模型和一次性力竭运动模型,探讨运动预处理对一次性力竭运动诱导的海马细胞凋亡的影响及其可能机制;方法:将24只雄性SD大鼠随机分为对照组(C组),力竭运动组(EE组),运动预处理组(EP组),EP组进行持续4周的中等负荷游泳训练后,EE组和EP组负自身体重的3%进行一次性力竭游泳,用免疫组织化学法检测Bcl-2和Bax基因的蛋白表达;结果:EP组大鼠海马的Bcl-2阳性表达强度显著升高,EE组大鼠海马的Bax阳性表达强度显著升高;结论:1)一次性力竭运动可引起大鼠海马神经元凋亡;2)运动预处理能减少力竭运动诱导的大鼠海马细胞凋亡;3)凋亡调控基因Bcl-2、Bax对运动引起的细胞凋亡有明显的调控作用。

运动预处理对压力超负荷诱导的大鼠病理性心肌肥厚的影响

目的:探究运动预处理(EP)对压力超负荷引起的大鼠病理性心肌肥厚和心力衰竭(心衰)的影响。方法:雄性6周龄SPF级SD大鼠60只分为Sham组、主动脉缩窄(TAC)组和运动预处理+主动脉缩窄(EP+TAC)组,每组20只。分别在TAC术后4周和8周时行超声心功能评价、病理检查以及心衰标志物检测来探讨EP的作用。结果:超声心动图和病理检测提示两个手术组的检测指标相比Sham组均有明显变化,而且两手术组间比较,EP+TAC组的各项指标均优于TAC组,特别是在术后8周时,左心室射血分数增加15%,心脏重量指数减少15.7%和左心室重量指数减少20%(P<0.05),差异有统计学意义。从心衰标志物心钠肽和脑钠肽信使核糖核酸(mRNA)和蛋白表达来看,与Sham组比较,TAC组在两个时间点表达量均明显升高,EP+TAC组的变化在TAC术后4周时不明显,但在术后8周时升高明显。与TAC组相比,EP+TAC组的mRNA表达量在术后4周时分别下降47%和62%,术后8周时减少44.0%和28.1%(P<0.05);蛋白表达量术后4周时下降42.3%和48.0%,术后8周时下降21.5%、38.3%(P<0.01),在术后8周时两手术组心衰标志物表达量差异较术后4周时减小。结论:EP能改善压力超负荷诱导大鼠病理性心肌肥厚,且在早期的保护作用明显,能够延缓心衰的进程,为进一步探究作用机制提供模型基础。