有氧运动预适应改善骨髓间充质干细胞治疗急性心肌梗死的效果

背景:干细胞疗法是急性心肌梗死后恢复受损心肌组织的替代治疗策略,运动预适应可诱导机体产生内源性心脏保护效应,然而两者联合应用的疗效及机制尚不清楚。目的:探讨运动预适应联合骨髓间充质干细胞对急性心肌梗死大鼠治疗效果的影响及其可能机制。方法:70只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、干细胞治疗组、运动预适应组和联合干预组。运动预适应组和联合干预组于造模前进行8周跑台有氧运动,然后通过结扎冠状动脉前降支制作急性心肌梗死模型,干细胞治疗组和联合干预组于造模后隔天尾静脉注射骨髓间充质干细胞(1×10^(9)L^(-1),1 mL),治疗4周后,利用递增负荷跑台运动实验评估运动能力,超声心动图检测心脏结构与功能;分离左心室,2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色评估心肌梗死面积,Masson染色检测胶原容积分数,CD31免疫组织化学染色检测心肌毛细血管密度,TUNEL染色检测心肌细胞凋亡情况,免疫印迹法检测基质细胞衍生因子1、CXC趋化因子受体蛋白4、肿瘤坏死因子α、白细胞介素10和血管内皮生长因子蛋白表达量。结果与结论:①干预疗效:与假手术组比较,模型组运动能力、左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率下降(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数和心肌细胞凋亡率增加(P<0.05)。与模型组比较,干细胞治疗组运动能力无显著差异(P>0.05),运动预适应组和联合干预组运动能力提高(P<0.05);干细胞治疗组、运动预适应组、联合干预组左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率升高(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数、心肌细胞凋亡率降低(P<0.05)。与干细胞治疗组比较,联合干预组运动能力、左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率增加(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数、心肌细胞凋亡率降低(P<0.05)。②蛋白表达:与假手术组比较,模型组肿瘤坏死因子α表达升高(P<0.05),白细胞介素10和血管内皮生长因子表达下降(P<0.05)。与模型组比较,干细胞治疗组和联合干预组CXC趋化因子受体蛋白4表达升高(P<0.05),干细胞治疗组、运动预适应组和联合干预组肿瘤坏死因子α表达下降(P<0.05),白细胞介素10和血管内皮生长因子表达增加(P<0.05)。与干细胞治疗组比较,联合干预组肿瘤坏死因子α表达降低(P<0.05),CXC趋化因子受体蛋白4、白细胞介素10和血管内皮生长因子表达升高(P<0.05)。结果表明:运动预适应可增强急性心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞治疗的效果(抑制心脏重塑、改善心功能、延缓心力衰竭进程),其机制与促进干细胞归巢、抑制炎症反应以及促进血管新生有关。

内皮型一氧化氮合酶在运动预适应改善心肌缺血-再灌注损伤中的作用

背景:运动是防治各种心血管疾病并保护心脏免受缺血-再灌注损伤的有效策略,其作用机制有待深入研究。目的:观察有氧运动预适应对心肌缺血-再灌注损伤的影响,并探讨内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)激活(包括偶联和磷酸化)在其间的作用。方法:取80只成年Wistar大鼠,采用随机数字表法分为安静组(n=40)和运动组(n=40),运动组进行8周有氧运动,安静组在鼠笼内安静饲养。8周后进行3项实验:①实验1:末次训练后,检测大鼠心功能、心脏NO代谢物含量及心脏eNOS、磷酸化eNOS-S1177、eNOS二聚体、eNOS单体的蛋白表达量;②实验2:将大鼠分为安静对照组、运动对照组、安静+eNOS抑制剂组、运动+eNOS抑制剂组,均进行体外心肌缺血-再灌注损伤实验,安静+eNOS抑制剂组、运动+eNOS抑制剂组再灌注前10 min持续灌注eNOS抑制剂,再灌注3 h后检测心功能与心肌梗死面积;③实验3:将大鼠分为安静对照组、运动对照组、安静+eNOS偶联剂组和运动+eNOS偶联剂组,均进行体外心肌缺血-再灌注损伤实验,安静+eNOS偶联剂组和运动+eNOS偶联剂组再灌注前10 min持续灌注eNOS偶联剂,再灌注3 h后检测心肌梗死面积、心脏NO代谢物含量及心脏eNOS、磷酸化eNOS-S1177、eNOS二聚体、eNOS单体和3-硝基酪氨酸的蛋白表达量(其中,磷酸化eNOS-S1177/eNOS比值反映eNOS磷酸化/去磷酸化水平,eNOS二聚体/单体比值反映eNOS偶联/解偶联水平)。结果与结论:①实验1:与安静组比较,运动组大鼠心输出量、左心室射血分数升高(P<0.05),亚硝酸盐和S-亚硝基硫醇含量升高(P<0.05),磷酸化eNOS-S1177、eNOS蛋白表达和磷酸化eNOS-S1177/eNOS比值上调(P<0.05),eNOS二聚体蛋白表达和eNOS二聚体/单体比值升高(P<0.05);②实验2:与安静对照组比较,运动对照组左心室发展压升高(P<0.05),心肌梗死面积下降(P<0.05);与运动对照组比较,运动+eNOS抑制剂组左心室发展压降低(P<0.05),心肌梗死面积增加(P<0.05);③实验3:与安静对照组比较,运动对照组左心室发展压升高(P<0.05),心肌梗死面积下降(P<0.05),磷酸化eNOS-S1177/eNOS比值下降(P<0.05),eNOS二聚体/单体比值下降(P<0.05),S-亚硝基硫醇含量增加(P<0.05),3-硝基酪氨酸蛋白表达量下调(P<0.05);与运动对照组比较,运动+eNOS偶联剂组左心室发展压降低(P<0.05),心肌梗死面积增加(P<0.05),磷酸化eNOS-S1177/eNOS比值升高(P<0.05),eNOS二聚体/单体比值升高(P<0.05),3-硝基酪氨酸蛋白表达升高(P<0.05);④结果表明:有氧运动预适应可诱导心脏保护效应,其机制与心脏缺血-再灌注期间eNOS解偶联以及去磷酸化进而抑制NO过度产生并降低硝基-氧化应激有关。

8周运动预适应增强脂肪干细胞治疗心肌梗死大鼠的效果

背景:干细胞移植是心肌梗死的崭新疗法,然而梗死区域极其恶劣的微环境造成干细胞存活率低下并导致远期疗效甚微。运动预适应是一种通过运动诱导机体产生内源性保护效应的方式,可作为心脏康复预防与治疗的新策略。目的:评估运动预适应是否能够增强大鼠心肌梗死后脂肪干细胞移植的心脏保护效应,探讨血管生成在其中的作用机制。方法:6周龄雄性SD大鼠随机分为对照组、造模组、干细胞组以及干细胞运动组。利用冠状动脉闭塞术制作急性心肌梗死模型,对照组同期行假手术;干细胞运动组于造模前进行8周有氧运动,造模后30 min进行脂肪干细胞移植;干细胞组仅进行脂肪干细胞移植。干细胞移植后1 d和7 d,利用免疫印迹法测定心肌总Akt(t-Akt)、磷酸化Akt(p-Akt)、血管内皮生长因子(VEGF)、总内皮型一氧化氮合酶(t-eNOS)和磷酸化内皮型一氧化氮合酶(p-eNOS)蛋白表达量,计算p-Akt/t-Akt和p-eNOS/t-eNOS比值;4周后利用彩色多普勒超声诊断系统检测心脏结构与功能以及心肌血流量,TTC染色法检测心肌梗死面积,Masson染色法检测心肌间质胶原沉积,免疫荧光染色法测定心肌毛细血管密度,TUNEL染色法评估心肌细胞凋亡。结果与结论:(1)干细胞移植后4周:与对照组比较,造模组左心室缩短分数、左心室射血分数、心肌毛细血管密度和心肌血流量下降(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数和细胞凋亡增加(P<0.05);与造模组比较,干细胞组上述指标(除左心室缩短分数和左心室射血分数外)得到改善(P<0.05);与干细胞组比较,干细胞运动组以上各参数进一步改善(P<0.05)。(2)干细胞移植后1 d:与对照组比较,造模组t-Akt、p-Akt、VEGF、t-eNOS、p-eNOS蛋白表达量以及p-Akt/t-Akt、p-eNOS/t-eNOS比值均无显著性变化(P>0.05);与造模组比较,干细胞组上述指标均无显著性变化(P>0.05),干细胞运动组磷酸化p-Akt蛋白表达量以及p-Akt/t-Akt比值上调(P<0.05)。(3)干细胞移植后7 d:与对照组比较,造模组p-Akt、VEGF、p-eNOS蛋白表达量以及p-Akt/t-Akt、p-eNOS/t-eNOS比值下降(P<0.05);与造模组比较,干细胞组各参数均无显著性变化(P>0.05),干细胞运动组p-Akt、VEGF、p-eNOS蛋白表达量以及p-Akt/t-Akt、p-eNOS/t-eNOS比值升高(P<0.05)。结果表明:运动预适应可增强脂肪干细胞对心肌梗死大鼠心脏重塑的治疗效果,其机制与促进心肌血管生成并增加血流灌注有关。

运动预适应介导氧化应激调控PI3K/Akt和Nrf2/HO-1通路对大鼠认知和学习障碍的影响

目的:探究运动预适应调控PI3K/Akt、Nrf2/HO-1信号通路和氧化应激减轻低氧暴露大鼠认知、学习障碍的基本机制。方法:将60只6周龄SPF级雄性SD大鼠,按照随机数字表法分为对照组、运动组、暴露组和运动+暴露组,每组15只。对照组和暴露组不进行运动预适应干预,运动组与运动+暴露组接受运动预处理干预(跑台训练,2次/d,6 d/周,共训练4周);运动预适应结束次日,暴露组和运动+暴露组大鼠接受7 d低氧暴露。7 d低氧暴露后,采用旷场实验及Morris水迷宫实验评估大鼠认知、学习能力;采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清SOD、GSH活性,MDA含量和IL-1β、IL-6、TNF-α水平;通过尼氏染色观察海马CA1区尼氏小体变化;RT-PCR检测PI3K、Nox1、Duox2、Akt mRNA相对表达水平;采用Western blot法检测海马组织Nox1、Duox2、GCLM蛋白及PI3K/Akt、Nrf2/HO-1通路蛋白相对表达量。结果:与对照组和运动组比较,暴露组3 d逃避潜伏期上升(P<0.05),穿越平台次数和平台所在象限停留时间明显降低(P<0.05);血清MDA含量,IL-1β、IL-6、TNF-α水平均明显上升(P<0.05),SOD、GSH活性明显下降(P<0.05);CA1区尼氏小体数量下降(P<0.05);PI3K、Nox1、Duox2 mRNA相对表达水平上升(P<0.05),同时Akt mRNA相对表达水平下降(P<0.05);海马组织Nox1、Duox2、GCLM蛋白相对表达量显著上升(P<0.05),p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-GSK-3β/GSK-3β比值和Nrf2、HO-1蛋白相对表达量明显下调(P<0.05)。与暴露组比较,运动+暴露组中心区域活动时间、3 d逃避潜伏期降低(P<0.05),穿越平台次数和平台所在象限停留时间上升(P<0.05);血清MDA含量,IL-1β、IL-6、TNF-α水平均明显下降(P<0.05),SOD、GSH活性明显上升(P<0.05);CA1区神经元损伤减轻,尼氏小体数量上升;海马组织PI3K、Nox1、Duox2 mRNA相对表达水平下降(P<0.05),Akt mRNA相对表达水平上升(P<0.05);海马组织Nox1、Duox2、GCLM蛋白相对表达量明显降低(P<0.05),p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-GSK-3β/GSK-3β比值和Nrf2、HO-1蛋白相对表达量明显上升(P<0.05)。结论:运动预适应可能通过激活PI3K/Akt和Nrf2/HO-1信号通路参与调节脑组织氧化应激并减轻损伤程度,进而改善低氧暴露大鼠神经行为功能。

低氧运动预适应激活自噬调控Hippo/YAP/TAZ信号通路减轻急性低氧力竭运动大鼠骨骼肌损伤

目的:探讨低氧运动预适应激活自噬调控Hippo/YAP/TAZ信号通路对急性低氧力竭运动大鼠骨骼肌保护的机制。方法:50只6周龄SPF级雄性SD大鼠,随机分为空白对照组(Con组,n=10)、单纯急性低氧力竭运动组(HE组,n=10)、低氧预适应+急性低氧力竭运动组(HP+HE组,n=10)、运动预适应+急性低氧力竭运动组(EP+HE组,n=10)、低氧预适应+运动预适应+急性低氧力竭运动组(EP/HP+HE组,n=10)。预适应周期2 w, EP+HE组及EP/HP+HE组进行2次/d常压常氧跑台训练;HP+HE组及EP/HP+HE组进行10 h/d间歇性低氧暴露(FiO213.5%)。预适应后HE组、HP+HE组、EP+HE组及EP/HP+HE组大鼠进行低氧环境跑台力竭训练(FiO211.9%~12.0%)。低氧力竭运动后2 h,尾静脉取血检测血清骨骼肌损伤、炎症反应和氧化应激指标,苏木精-伊红染色观察腓肠肌病理特征,并检测腓肠肌自噬相关蛋白、Hippo/YAP/TAZ信号通路蛋白及mRNA。结果:(1)与HE组比较,预适应组大鼠低氧力竭运动后的腓肠肌结构损伤、炎症反应和氧化应激明显减轻。(2)HE组Atg5、Beclin1蛋白表达显著低于EP+HE组及EP/HP+HE组(P<0.05),EP/HP+HE组Atg5、Beclin1蛋白表达显著高于HP+HE组(P<0.05);HE组LC3-Ⅱ蛋白表达显著高于EP+HE组及EP/HP+HE组(P<0.05),EP+HE组及EP/HP+HE组显著高于HP+HE组(P<0.05)。(3)HE组MST1 mRNA显著高于EP+HE组及EP/HP+HE组(P<0.05),EP+HE组及EP/HP+HE组显著高于HP+HE组(P<0.05);HE组LATS1 mRNA显著低于预适应组(P<0.05);HE组YAP mRNA显著高于预适应组(P<0.05),EP/HP+HE组显著低于HP+HE组(P<0.05);HE组及HP+HE TAZ mRNA显著高于EP+HE组及EP/HP+HE组均显著降低(P<0.05)。(4)HE组MST1、LATS1及其磷酸化水平显著低于EP+HE组及EP/HP+HE组(P<0.05),EP/HP+HE组MST1显著高于HP+HE组(P<0.05);HE组YAP蛋白显著高于EP+HE组及EP/HP+HE组(P<0.05);HE组TAZ蛋白显著高于预适应组均显著降低(P<0.05),EP/HP+HE组均显著低于HP+HE组(P<0.05)。结论:低氧运动预适应可能通过激活骨骼肌自噬抑制Hippo/YAP/TAZ信号通路减轻急性低氧力竭运动大鼠的骨骼肌损伤、炎症反应和氧化应激反应。

运动预适应促进GSH/Bcl-2合成及相互作用抑制阿霉素心脏损伤

目的:基于代谢组学分析,探究GSH与B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)相互作用在一次性运动预适应(exercise preconditioning,EP)抑制阿霉素(doxorubicin,DOX)治疗癌症产生心肌毒性中的作用机制。方法:40只19周龄雌性SD大鼠随机分为对照(control,C)组、DOX组、EP组、EP+DOX组,每组10只。DOX组注射DOX,EP组大鼠进行1次大强度间歇运动,EP+DOX组于EP后24 h注射DOX。通过心脏超声检测大鼠心功能;通过化学荧光免疫分析法检测心肌损伤标志物表达水平;通过组织学染色、透射电镜观察和分析大鼠心肌组织病理变化;通过Western Blot检测心肌凋亡及促存活基因相关蛋白表达;通过代谢组学分析探究心肌代谢物和代谢通路变化;通过免疫共沉淀法检测Bcl-2与GSH转运蛋白2-酮戊二酸载体(2-oxoglutarate carrier,OGC)的结合活性;通过免疫荧光双标法分析GSH与Bcl-2共定位水平。结果:DOX组大鼠心肌线粒体肿胀、外膜破裂、体积增大、线粒体嵴排列紊乱甚至断裂,线粒体基质内出现云絮状结构。与C组相比,DOX组大鼠心功能显著更低;心肌损伤指标血清c Tn I、LDH、丙二醛含量显著更高;心肌细胞损伤、纤维化、炎症症状明显;心肌细胞抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平显著更低,Bad、Bax、Caspase3等凋亡蛋白表达显著更高;YAP磷酸化水平显著更高;GSH、NAD+代谢水平显著更低;Bcl-2与OGC结合程度显著更低;Bcl-2与GSH共定位水平显著更低。与DOX组相比,EP+DOX组上述指标均呈不同程度改善。结论:经典形式的EP通过促进GSH/Bcl-2相互作用,可以减轻DOX治疗引起的心肌细胞凋亡及氧化应激损伤,抑制炎症及纤维化,改善心功能。

运动预适应对大鼠心肌S1P含量的影响及机制探讨

目的探讨和分析运动预适应对大鼠心肌一磷酸鞘氨醇(sphingosine 1-phosphate,S1P)含量的影响及其可能的机制。方法通过建立运动预适应和力竭运动动物模型,常规饲养1周后将大鼠随机分为正常对照组(C组)、运动预适应组(EP组)、运动预适应+S1P受体阻滞剂W146组(EP+W146组),运动预适应+P13K阻滞剂LY-294002组(EP+LY294002组)。C组常规饲养3周,其余各组大鼠以尾部负重3%体质量的方式进行间歇性游泳运动,运动持续3周,每周6 d,逐渐增加运动时间,第1周运动30 min/d,第3周2 h/d。3周实验后,C组、EP组、EP+W146组、EP+LY294002组大鼠进行一次性力竭游泳运动。比较各组大鼠心脏重量、心肌S1P含量及心肌细胞凋亡情况。结果与EP组相比,EP+W146组,力竭运动大鼠心脏重量增加(P<0.05)。与C组相比,EP组力竭运动大鼠S1P含量升高(P<0.05)。与C组相比,EP组、EP+W146组、EP+LY294002组力竭运动大鼠心肌凋亡指数下降(P<0.05);与EP组相比,EP+W146组、EP+LY294002组力竭运动大鼠心肌凋亡指数上升(P<0.05);与EP+W146组相比,EP组力竭运动大鼠心肌凋亡指数下降(P<0.05)。结论运动预适应可提高力竭运动大鼠心肌S1P含量,其机制可能通过P13K/Akt信号通路发挥心肌保护作用。

运动预适应降低心源性猝死发生风险

运动预适应是缺血预适应的一种,通过大强度、反复、短暂、间歇性的有氧运动训练,激发机体应激机制,诱导产生内源性保护物质,提高心肌对损伤的耐受能力,从而起到保护作用。近年来,随着心脏疾病人群的扩大及体育热度的上升,猝死率也在逐年提高,而心源性猝死是猝死的最主要原因。该文依据国内外研究,深入分析心源性猝死的原因,从运动预适应延缓心肌损伤进展,改善心脏供血与供氧能力,提高力竭运动心脏工作效率,降低异常心电活动影响等方面,探析运动预适应降低马拉松运动猝死发生的可能作用,就心源性猝死风险提出预防策略,以期为运动预适应用于易患人群提供可行建议。

线粒体自噬在运动预适应抗急性低压低氧大鼠脑海马损伤中的作用

目的:观察单纯低压低氧对大鼠脑海马氧化应激损伤的影响,并探讨线粒体自噬在运动预适应抗急性低氧大鼠海马损伤中的生物学效应。方法:将40只SD大鼠随机分为常氧对照组(NC)、常氧训练组(NT)、低氧对照组(HC)和低氧训练组(HT)。训练组大鼠在常压、常氧条件下进行一定强度的耐力训练,低氧组建立急性低压低氧脑海马损伤模型。采用透射电镜观察各组大鼠脑海马神经元超微结构;采用Oxygraph-2k呼吸测量仪测量脑海马线粒体态3(ST3)、态4(ST4),计算呼吸控制比(RCR);荧光标记JC-1测量线粒体膜电位;荧光标记DCFH-DA测量线粒体ROS生成速率;Western-blot技术检测各组大鼠脑海马组织微管相关蛋白轻链3(LC3)蛋白表达水平。结果:1与NC组相比,HC组ROS的生成速率、ST4呼吸显著升高(P<0.01),HC组ST3、RCR、膜电位显著降低(P<0.05,P<0.01);与HC组相比,HT组ROS生成速率显著降低(P<0.01),HT组ST3、RCR、膜电位显著升高(P<0.05)。2与NC组相比,HC组总LC3蛋白表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ显著升高(P<0.01);与HC组相比,HT组总LC3蛋白表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ显著升高(P<0.01)。3与NC组相比,HC组染色质凝集、边缘化,线粒体肿胀变形,嵴结构模糊,可见自噬泡;与HC组相比,HT组核膜完整,核内常染色质及异染色质均匀分布,胞质内细胞器丰富,线粒体数量较多、分布正常且结构比较完整,个别线粒体水肿,自噬泡明显增加。结论:运动预适应可通过诱导线粒体自噬,改善线粒体的能量代谢,从而抑制急性低压低氧对脑海马线粒体的氧化应激损伤。

心肌SarcK_(ATP)通道kir6.2亚基在运动预适应心肌保护效应中变化的研究

目的:探讨心肌SarcKATP通道kir6.2在运动预适应心肌保护效应中的变化以及与PKC的关系。方法:SD大鼠分对照组(C组)、力竭运动组(EE组)、运动预适应组(EP组)、运动预适应+力竭运动组(EP+EE组)、PKC阻断剂+运动预适应组(CHE+EP)和PKC阻断剂+运动预适应+力竭运动组(CHE+EP+EE组)。一次大强度间歇跑台运动建立运动预适应模型,力竭跑台运动致大鼠心肌损伤。用原位杂交和实时荧光定量PCR法检测kir6.2mRNA变化,用免疫荧光和免疫印迹法检测kir6.2蛋白变化。结果:与C组比,EE组和EP组kir6.2mRNA无明显变化,而EE组kir6.2蛋白明显升高,EP组kir6.2蛋白明显下降。与EE组比,EP+EE组kir6.2mRNA无明显变化,kir6.2蛋白明显下降。与EP组比,CHE+EP组kir6.2mRNA明显降低,kir6.2蛋白明显升高。与EP+EE组比,CHE+EP+EE组kir6.2mRNA和kir6.2蛋白无明显变化。结论:在EP诱导的保护效应中,心肌SarcKATP通道kir6.2mRNA水平未发生明显变化,而kir6.2蛋白水平明显降低,提示,心肌SarcKATP通道通过kir6.2蛋白水平的降低介导EP诱导的心肌保护效应。PKC对心肌SarcKATP通道的表达具有调控作用。

JAK2/STAT3信号通路在运动预适应抗心肌细胞凋亡中的作用

目的:探讨Janus激酶2-信号转导子和转录激活子3(JAK2/STAT3)信号通路在运动预适应(EP)抗心肌细胞凋亡中的作用及其机制。方法:健康雄性SD大鼠80只,随机分为对照组(C组)、力竭组(EE组)、运动预适应组(EP组)、运动预适应+AG490组(EP+AG组)(n=20)。连续3 d的间歇跑台运动建立EP动物模型,力竭运动致大鼠运动性心肌损伤。采用TUNEL法检测心肌细胞凋亡改变、Western blot法检测心脏Caspase-3定量表达的变化,免疫组织化学法和Western blot法显示心脏p-JAK2和p-STAT3定位和定量表达的变化。结果:与C组相比,EE组心肌细胞凋亡、心脏Caspase-3、p-JAK2和p-STAT3的表达均显著升高;与EE组相比,EP组心肌细胞凋亡和心脏Caspase-3表达明显降低,而心脏p-JAK2和p-STAT3表达显著升高;与EP组相比,EP+AG组心肌细胞凋亡和心脏Caspase-3表达均显著升高,而心脏p-JAK2和p-STAT3表达明显降低。结论:EP可诱导心脏磷酸化JAK2和STAT3表达增加,减少心脏Caspase-3的表达,抑制心肌细胞凋亡,提示JAK2/STAT3信号通路参与了EP抗心肌细胞凋亡的作用。

运动预适应对大鼠急性心肌缺血损伤早期保护作用的研究

目的:探讨运动预适应(EP)对异丙肾上腺素(ISO)导致的大鼠急性心肌缺血损伤的早期保护作用。方法:健康雄性SD大鼠52只,随机分为对照组(C组)、运动预适应组(EP组)、异丙肾上腺素组(ISO组)、运动预适应+异丙肾上腺素组(EP+ISO组)。在EP模型的基础上,用大剂量ISO复制大鼠急性心肌缺血损伤模型,采用HE染色、HBFP染色和计算机图像分析技术显示大鼠心肌缺血缺氧的改变,用免疫化学发光法检测大鼠血清心肌肌钙蛋白I(cTnl)的含量。结果:(1)与C组相比,EP组HE染色均匀,轮廓清晰,HBFP染色未见缺血缺氧改变;血清cTnl升高,但无统计学意义(P>0.05)。(2)与C组相比,ISO组HE染色显示心肌细胞肿胀红染,细胞界限模糊,HBFP染色可见明显的缺血缺氧改变;血清cTnl升高显著(P<0.05)。(3)与ISO组相比,EP+ISO组心肌缺血缺氧改变较轻,缺血缺氧面积和平均光密度明显减少(P<0.05);血清cTnl明显降低(P<0.05),但仍显著高于C组(P<0.05)。结论:EP诱导机体产生了缺血预适应的保护效应,能够减轻ISO导致的急性心肌缺血损伤的程度,对急性心肌缺血损伤具有一定的保护作用。

心脏分子标志物NT-proBNP在运动预适应保护效应评价中的应用

目的:以运动预适应(EP)诱导心肌保护效应为研究基础,以心脏分子标志物NT-proBNP为研究核心,联合应用血清NT-proBNP与血清cTnI和心肌HBFP染色,综合评价EP对力竭运动心肌的保护效应;方法:SD大鼠100只,随机分为对照组(C组)、力竭组(EE组)、运动预适应组(EP组)和运动预适应+力竭组(EP+EE组)。采用一次间歇性大强度跑台运动建立EP模型,力竭跑台运动建立急性心肌损伤模型。用ELISA法检测血清NT-proBNP浓度,CLIA法检测血清cTnI浓度,HBFP染色法观察心肌缺血缺氧状况;结果:与C组比较,EE组血清NT-proBNP浓度显著升高(P<0.05),EP组变化不明显(P>0.05);与EP组比较,EP+EE组血清NT-proBNP浓度变化不明显(P>0.05);与EE组比较,EP+EE组血清NT-proBNP浓度显著下降(P<0.05)。各组大鼠血清NT-proBNP浓度与血清cTnI浓度、心肌HBFP染色结果的变化趋势一致;结论:EP是一种非损伤性预适应方式,能明显减轻力竭运动引起的急性心肌损伤和促进心脏功能恢复。血清NT-proBNP与血清cTnI和心肌HBFP染色联合应用具有互补性,有助于综合评价EP对力竭运动心肌的保护效应。

运动预适应对急性心肌缺血大鼠心肌细胞凋亡及凋亡蛋白表达的影响

目的探讨运动预适应(EP)对非动脉硬化大鼠及动脉硬化大鼠急性心肌缺血心肌细胞B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)蛋白表达及半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3蛋白的影响。方法选取7周龄SD大鼠90只,随机分为5组:对照组(A组)、急性心肌缺血组(B组)、动脉硬化+急性心肌缺血组(C组)、EP+急性心肌缺血组(D组)、动脉硬化+EP+急性心肌缺血组(E组),其中A组10只,其余各组20只。C、E组予维生素D3连续灌胃4 d,喂高脂饲料(猪油、胆固醇、胆酸、丙基硫氧嘧啶)6 w制备动脉硬化模型。B、C、D、E组腹腔注射3 mg/kg异丙肾上腺素(ISO),复制大鼠急性心肌缺血损伤模型。D、E组建立EP大鼠模型进行间歇性游泳运动,以尾部负重体重的3%重物。建模后24 h内采用脊髓脱臼法处死大鼠,取左心室心肌组织,采用免疫组化检测Bcl-2及Bax蛋白的表达,Western印迹检测Caspase-3蛋白。结果与A组比较,B、C、D、E组心肌细胞Bcl-2的表达均显著降低(P<0.05),而Bax表达均显著升高(P<0.05);B组与C组心肌细胞Bcl-2的表达差异无统计学意义(P>0.05),但C组Bax的表达显著升高(P<0.05);D组、E组心肌细胞Bcl-2的表达较B组、C组显著升高(P<0.05),而Bax的表达显著降低(P<0.05);与D组比较,E组Bcl-2的表达显著降低,而Bax的表达显著升高(P<0.05)。与A组相比,B、C、D、E组心脏Caspase-3蛋白表达水平显著升高(P<0.01);与B组、C组相比,D组、E组心脏Caspase-3蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。与D组比较,E组心脏Caspase-3蛋白表达水平无明显差异(P>0.05);与A组比较,B、C、D、E组细胞凋亡指数(AI)显著增高(P<0.05),其中C组AI最高;与B组、C组比较,D组、E组AI显著降低(P<0.05),而D组比E组AI稍低(P<0.05)。结论EP可能改善急性心肌缺血或是在合并动脉硬化基础上急性心肌缺血大鼠的心肌细胞凋亡,可能基于凋亡相关基因Bcl-2表达升高、Bax表达降低调控及下调Caspase-3蛋白所致。

短期和长期运动预适应对大鼠血液和心脏降钙素基因相关肽的影响

目的:探讨短期和长期运动预适应对大鼠血液和心脏降钙素基因相关肽(calcitonin gene-relatedpeptide,CGRP)的影响及其对心肌保护的作用机制;方法:健康雄性SD大鼠75只,随机分为对照组(C组)、3天运动预适应组(3dEP组)和3周运动预适应组(3周EP组)。3dEP组和3周EP组分别进行3天和3周的间歇跑台训练建立短期和长期运动预适应动物模型。用酶联免疫法检测血清CGRP含量的变化,用western blot方法和免疫组织化学方法检测心脏CGRP定量和定位表达的变化;结果:与C组比较,3dEP组血清CGRP含量变化不明显,3周EP组血清CGRP含量明显升高(P<0.05);与C组比较,3dEP组心脏CGRP表达明显减少,CGRP免疫反应阳性表达面积和平均光密度明显降低(P<0.05),3周EP组心脏CGRP表达变化不明显,CGRP免疫反应阳性表达面积和平均光密度无明显变化;结论:短期运动预适应使心脏CGRP表达下降,提示短期运动预适应可促进心脏CGRP的释放,对心肌产生保护作用;长期运动预适应使血清CGRP水平升高,提示长期运动预适应可提高机体CGRP的释放水平,对心肌产生保护作用。

肾上腺髓质素在运动预适应诱导心肌细胞保护中的作用

目的:研究运动预适应(Exercixe Prenconditioning,EP)对异丙肾上腺素(Isoprenaline,ISO)致大鼠心肌细胞损伤的保护作用,探讨肾上腺髓质素(Adrenomedullin,ADM)在EP诱导心肌细胞保护中的作用机制。方法:SD大鼠50只,分为对照组(C组),运动预适应组(EP组),异丙肾上腺素组(ISO组),运动预适应+异丙肾上腺素组(EP+ISO组)。EP组和EP+ISO组进行3w的间歇跑台训练建立EP模型。ISO组和EP+ISO组腹腔注射ISO复制心肌细胞损伤模型。用免疫化学发光法检测血清心肌肌钙蛋白I(cardiac troponinI,cTnI)含量;用透射电镜观察心肌细胞超微结构改变;用免疫组化和原位杂交技术显示心肌ADM和ADM mRNA的表达。结果:EP+ISO组cTnI含量明显高于C组,但明显低于ISO组;ISO组心肌细胞超微结构损伤严重,EP+ISO组损伤程度没有ISO组损伤严重;EP组ADM和ADM mRNA在心肌细胞表达明显强于C组,在冠状血管内皮细胞和平滑肌细胞ADM表达弱于C组。结论:EP使ADM在心肌的表达发生改变,对ISO致心肌细胞损伤有保护作用。

蛋白激酶C亚型介导运动预适应心肌保护效应研究进展

结合近年来国内外运动预适应心肌保护效应相关研究结果,对蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)相关亚型在心肌保护效应中的表达变化及生物学作用进行综述。结果显示:目前PKC介导运动预适应心肌保护效应的研究多集中于单亚型的生物学作用及多亚型的表达变化,对亚型间相互作用及潜在信号转导通路的研究相对缺乏。PKC广泛参与介导运动预适应诱导的内源性心肌保护效应,且主要涉及α、δ、ε三个亚型。δPKC的激活是发挥心肌保护效应的前提,但过度表达δPKC可致心肌损伤;αPKC、εPKC主要通过增加效应物质的表达,发挥心肌保护效应。

运动预适应对大鼠背根神经节降钙素基因相关肽表达的影响

目的:探讨运动预适应对大鼠背根神经节降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)表达的影响。方法:健康雄性Sprague-Dawley大鼠50只,随机分为对照组和运动预适应组。运动预适应组进行连续3周的间歇跑台训练建立运动预适应动物模型。用实时荧光定量PCR技术检测背根神经节CGRP mRNA的表达,用免疫组织化学SABC法观察背根神经节CGRP的表达。结果:运动预适应组背根神经节CGRP mRNA表达与对照组相比变化不明显(P>0.05);运动预适应组背根神经节CGRP免疫反应与对照组相比明显增强,CGRP免疫反应阳性表达面积和平均光密度均显著高于对照组(P<0.05)。结论:运动预适应未引起背根神经节CGRP mRNA的表达发生明显变化;运动预适应使背根神经节CGRP的表达增强,以促进外周神经末梢CGRP的储备和释放,介导运动预适应的内源性保护作用。

降钙素基因相关肽在缺血和运动预适应中对心肌保护作用的研究

缺血预适应和运动预适应作为一种内源性防御机制,对心肌具有保护作用;降钙素基因相关肽(CGRP)是心肌内源性保护因子,在信号传导途径中可以作为触发因子发挥对心肌的保护作用。本文就CGRP在缺血预适应和运动预适应中对心肌的保护作用、作用机制进行综述。

晚期运动预适应保护效应中大鼠心肌αPKC表达和分布变化的研究

目的观察晚期运动预适应保护效应中大鼠心肌αPKC表达和分布的变化,探讨该变化的作用及机制。方法将SD大鼠随机分为对照组(C组)、力竭组(EE组)、晚期运动预适应组(LEP组)和晚期运动预适应+力竭组(LEP+EE组)。采用一次间歇性大强度跑台运动建立运动预适应动物模型,采用一次力竭跑台运动建立力竭动物模型。运用蛋白质印迹法,定量检测大鼠心肌组织αPKC和p-αPKC表达水平;运用免疫组织化学法,定位检测大鼠心肌细胞αPKC和p-αPKC的分布。结果 1)蛋白质印迹。①αPKC:与C组比较,EE组和LEP组αPKC表达水平显著升高(P<0.05);与EE组比较,LEP+EE组显著降低(P<0.05)。②p-αPKC:与C组比较,EE组p-αPKC表达水平显著升高(P<0.05);与EE组比较,LEP+EE组显著降低(P<0.05)。2)免疫组织化学。①αPKC:免疫阳性产物呈棕黄色,以颗粒状弥散分布在胞质中或聚集在闰盘处;各组差异在于颜色有深有浅,颗粒或大或小。②p-αPKC:免疫阳性产物呈棕黄色,C组和LEP+EE组分布在胞质中;除上述现象外,EE组有细胞膜聚集和核染现象,LEP组出现细胞膜聚集现象。结论αPKC参与了LEP效应对力竭运动大鼠心肌的保护作用,在该作用中αPKC表现为表达水平和激活水平均下调与定位改变。