有氧运动调节circRNAs m6A甲基化修饰改善高脂饮食小鼠心脏病理性重塑研究

目的:通过甲基化RNA免疫沉淀测序(MeRIP-seq)和转录组测序(RNA-seq)绘制N6-甲基腺苷(m6A)修饰图谱,探讨环状RNA(circRNAs)m6A甲基化修饰在有氧运动改善高脂饮食小鼠心脏病理性重塑中的作用。方法:C57BL/6J野生型小鼠随机分为正常饮食安静(normal diet-sedentary,ND-SED)组、正常饮食运动(normal diet-exercise,ND-EX)组、高脂饮食安静(high-fat diet-sedentary,HFD-SED)组和高脂饮食运动(high-fat diet-exercise,HFD-EX)组。ND-SED组和ND-EX组小鼠给予普通饲料喂养,HFD-SED组和HFD-EX组小鼠给予60%脂肪供能高脂饲料喂养12周后,ND-EX组和HFD-EX组小鼠进行8周有氧运动。运动干预结束后,检测小鼠体重、体脂含量和心功能。采血、取心脏,检测血清TC和TG含量,酶联免疫吸附测定检测心脏组织TG含量,RT-qPCR检测m6A调节因子,Western blot检测METTL3和FTO蛋白表达,比色法检测心脏组织m6A RNA甲基化含量,MeRIP-seq检测HFD-SED组和HFD-EX组小鼠心脏circRNAs m6A甲基化修饰,SRAMP预测发生m6A甲基化差异和表达差异的circRNA甲基化位点,MeRIP-qPCR验证其m6A水平。结果:8周有氧运动显著降低了高脂饮食小鼠体重和体脂含量,提高了左心室射血分数和短轴缩短率,抑制心脏纤维化和脂质沉积,改善心脏病理性重塑。有氧运动可以显著降低高脂饮食小鼠心脏m6A甲基化水平,甲基转移酶METTL3在其中发挥了重要作用。MeRIP-seq显示,HFD-SED组和HFD-EX组小鼠心脏受m6A修饰的circRNAs大部分都只具有1个m6A修饰位点,且m6A circRNAs主要来自重叠区和外显子。与HFD-SED组比较,HFD-EX组小鼠心脏有13个circRNAs发生了甲基化上调,19个circRNAs发生了甲基化下调,两组差异甲基化的circRNAs大部分来源于重叠区,长度主要富集在1~10000 bps,大部分位于1号、7号和13号染色体上。RNA-seq显示,与HFD-SED组比较,HFD-EX组小鼠心脏有40个circRNAs发生差异表达,其中22个显著上调,18个显著下调。MeRIP-seq和RNA-seq联合分析发现,只有circRNA_4614|Chr7:127484542_127486889_+(以下简称“circRNA_4614”)同时发生m6A甲基化差异和表达差异,其m6A水平和表达水平均显著上调。SRAMP预测显示,circRNA_4614存在8个潜在的m6A位点,其中1个位点具有非常高置信度,2个位点具有高置信度。MeRIP-qPCR验证显示,与HFD-SED组比较,HFD-EX组小鼠心脏circRNA_4614的m6A水平显著上调,其趋势与MeRIP-seq测序结果一致。结论:有氧运动可以显著降低高脂饮食小鼠心脏m6A甲基化水平,调节心脏circRNAs表达谱和m6A修饰谱。circRNA_4614介导的m6A修饰在有氧运动改善肥胖性心脏重塑中可能发挥重要作用。

白藜芦醇的生物学作用及其在运动医学中的应用前景

综述了白藜芦醇的主要生物学作用,并对其相关研究成果进行研究和总结,探讨了白藜芦醇在运动医学领域中的应用前景。

机械振动的心血管生物学效应研究综述

目前机械振动作为干预手段,在运动员肌肉力量训练、多发性硬化症、帕金森氏综合症、促进骨折愈合、预防骨质疏松等诸领域内得到广泛应用。并且低频振动作为康复治疗手段用于如减肥(作用于脂肪及较厚部位的体表,促使脂肪分解)、消除疲劳(作用于足底或足踝部放松全身)、消除肌痉挛(作用于痉挛肌局部,加速清除局部代谢产物)等方面。采用回顾性研究和前瞻性分析相结合的方法就机械振动对心血管系统的影响进行文献梳理与总结,希望这些研究能为振动训练参数的制定提供参考,在提高训练效果的同时避免对运动员造成不必要的伤害。

生物钟Bmal1基因与慢性代谢性疾病及其运动干预研究进展

脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1基因(brain and muscle arnt-like 1,Bmal1)是生物钟的核心基因,在机体生命活动中发挥重要调控作用。生物钟的紊乱通常伴随Bmal1的异常表达,进而诱发一系列慢性代谢性疾病。运动可上调Bmal1表达,减缓慢性代谢性疾病的发病进程。本文主要对生物钟Bmal1在慢性代谢性疾病中的作用及其运动干预研究进展进行综述,提出Bmal1在运动改善慢性代谢性疾病中的可能作用机制,以期为运动通过生物钟基因防治慢性代谢性疾病提供新视角。

有氧运动通过“脑-心”轴抑制交感神经过度激活改善心肌梗死小鼠心功能

目的:探讨有氧运动改善心肌梗死小鼠心功能的中枢机制。方法:C57BL/6J小鼠随机分为假手术组(Sham)、心肌梗死组(MI)、心肌梗死运动组(ME),每组12只;光遗传激活组(ChR2)、光遗传抑制组(eNpHR3.0),每组6只;心肌梗死对照组(MI+Dio)、心肌梗死+初级运动皮层(primary motor cortex,M1)区神经元消融组(MI+taCasp3),每组6只。采用左冠状动脉前降支结扎术制备心肌梗死模型,术后1周对ME组进行6周有氧运动干预。心脏注射伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)逆行跨多突触标记,以解析中枢与心脏的神经通路。通过光遗传激活或抑制初级运动皮层M1区谷氨酸(Glutamate,Glu)能神经元,以及神经元消融技术沉默初级运动皮层M1区Glu能神经元,探究初级运动皮层M1区Glu能神经元对心脏交感神经活动的影响。采用Masson和苏木精-伊红染色评估心脏结构病理变化,心电图检测心率变异性,心动超声评定心功能,试剂盒检测血清去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)含量。利用Western blot和免疫荧光检测心脏的交感神经标记物酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)、神经生长因子(neu‐rotrophic factor,NGF)、生长相关蛋白43(growth-associated protein 43,GAP43)的表达,以及M1区神经元裂解型半胱氨酸蛋白酶-3(c-Caspase3)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6)蛋白表达。采用尼氏染色和微管关联蛋白2(microtubule associated protein 2,MAP-2)免疫荧光染色评估神经元损伤。利用电镜观察初级运动皮层M1区神经元超微结构。结果:左心室注射PRV 5.5天后在正常小鼠初级运动皮层M1区第五层(L5)观察到大量被标记的神经元。光遗传激活或抑制初级运动皮层M1区Glu能神经元,显著升高或降低心率变异性指标低频和高频功率比值(LF/HF)。与MI+Dio组比较,MI+taCsap3组血清NE含量、LF/HF功率比值以及心肌梗死边缘区TH、GAP43和NGF表达显著降低。与Sham组比较,MI组初级运动皮层M1区神经元MAP-2表达降低,Nissl小体密度降低,线粒体出现肿胀、分裂,嵴溶解等超微结构病理改变,c-Caspase3表达显著增加,TNF-α和IL-6表达增加,而有氧运动干预显著逆转该变化。与Sham组比较,MI组LF/HF功率比值显著升高,心肌NGF和TH分布面积、密度以及心肌胶原纤维显著增加,心功能降低,有氧运动干预显著逆转该变化。结论:由于支配心脏活动的神经元链与大脑初级运动皮层M1区Glu能神经元存在投射,抑制大脑初级运动皮层M1区Glu能神经元活动,显著改善心肌梗死后交感神经过度激活和心脏恶性重构。有氧运动可显著改善心肌梗死后大脑初级运动皮层M1区神经元损伤,抑制心交感神经恶性重构,改善心功能。提示,聚焦大脑初级运动皮层M1区神经调控与心脏保护,可能为未来研究无创治疗或预防心肌缺血损伤提供新的思路。

间歇有氧运动激活miR-21/SIRT1/NF-κB通路改善心梗大鼠肾功能研究

目的:探讨间歇有氧运动激活心肌梗死(Myocardial Infarction,MI)大鼠肾脏miR-21/SIRT1/NF-κB通路改善肾功能的作用。方法:3月龄雄性SD大鼠,随机分为假手术组(Sham)、心肌梗死组(MI)、心梗+间歇运动组(ME),每组12只。左冠状动脉前降支(Left Anterior Descending Coronary Artery,LAD)结扎建立MI模型,ME组在心梗1周后采用小动物跑台进行8周间歇训练。训练结束后测定各组大鼠心电图变化,采用紫外分光光度法测定尿酸和尿蛋白水平,免疫荧光染色法测定AQP2表达,ELISA法测定血清AVP和尿液AQP2,RT-q PCR检测肾脏AQP2、V2R和miR-21表达,Western Blot检测肾脏AQP2、SIRT1和乙酰化NF-κBp65蛋白表达。结果:心梗大鼠肾脏功能显著降低,肾脏AVP、V2R和AQP2表达增多,尿液AQP2表达增多,水潴留严重。间歇运动可有效改善心梗大鼠肾脏功能,降低肾脏AVP、V2R和AQP2表达,减少尿液AQP2水平,上调肾脏miR-21和SIRT1的表达,抑制NF-κB乙酰化水平;且发现肾脏miR-21表达水平与SIRT1表达呈显著正相关。结论:间歇有氧运动可显著提高心梗大鼠肾脏miR-21表达,激活miR-21/SIRT1/NF-κB通路,改善心梗大鼠肾脏功能。间歇有氧运动改善心梗大鼠肾脏功能与提高心梗大鼠肾脏miR-21表达,激活miR-21/SIRT1/NF-κB通路关系密切。运动干预micro RNAs表达研究与心肾保护效应,将为心梗及肾脏疾病患者运动康复手段筛选提供新思路。

运动负荷大鼠心肌间质胶原形态重塑与心肌舒缩性能改变的研究

采用Ｓ－５７０型扫描电镜和ＲＭ－６２００多道生理记录仪观察分析了不同运动条件下心肌间质胶原形态重塑和心肌舒缩性能的变化。结果表明，一般运动负荷导致心肌细胞与间质胶原同步增长，心肌舒缩性能增强；长期运动超负荷导致心肌细胞与间质胶原不成比例增长，间质胶原过度增生，心肌舒缩性能受到较严重损伤。心室内压的±ｄ２Ｐ／ｄ２Ｐ／ｄｔ２ｍａｘ是反映心肌舒缩性能较敏感的指标。

有氧运动与干细胞动员的心肌细胞增殖研究进展

适宜运动是防治心脏疾病的有效方式,其作用机制尚未完全阐明,安全有效的运动处方需要系统研究。运动可使正常心肌细胞发生生理性肥大与增殖以及多种细胞因子的分泌和干细胞的有效动员,促进心肌细胞增殖分化。成体心肌细胞增殖的来源包括存活的心肌细胞、心肌干/祖细胞以及外周的骨髓间充质干细胞等。干细胞的动员、趋化归巢并分化为心肌细胞是心肌损伤修复的细胞基础。本文从心肌细胞增殖潜力、心肌梗死(MI)的干细胞治疗和运动促进MI心肌细胞增殖等三个方面综述运动促进干细胞动员,诱导内源性心肌细胞再生对MI心肌修复和心功能改善的可能机制、存在问题及相关研究进展。

迷迭香对运动大鼠肝脏组织脂质过氧化损伤保护作用的研究

本实验选用SD(Sprague Dawley)大鼠,建立大强度耐力训练模型,研究迷迭香对运动大鼠肝脏组织脂质过氧化损伤保护作用。结果显示,1)迷迭香可降低血清丙氨酸氨基转移酶活性,升高肝组织丙氨酸氨基转移酶的活性,都有显著性差异(P<0.05);2)迷迭香可以不同程度地增强肝脏组织中抗氧化酶SOD(superoxide dis-mutase)、CAT(catalase)和GSH-Px(glutathione peroxidase)的活性,其中SOD和CAT的活性增加在安静和运动状态下都有显著性差异(P<0.05),GSH-Px的活性增加在运动状态下具有显著性差异(P<0.05);3)迷迭香可以降低肝脏组织中MDA(malondialdehyde)的含量,无显著性差异(P>0.05)。结论:迷迭香可以增加肝脏组织中的抗氧化酶活性,减轻大强度耐力训练对大鼠肝脏组织造成的脂质过氧化损伤。并且在同一状态下对不同的抗氧化酶活性影响不同。

有氧运动与干细胞动员的缺血心脏血管新生研究进展

有氧运动具有明确的血管新生效应,包括缺血心脏,但其机制尚未完全阐明。心肌梗死(MI)后冠脉微血管新生是心脏修复的前提。新近研究表明,血管新生来源于体内干/祖细胞的动员与参与,并以旁分泌效应影响内皮细胞(EC)功能及微血管分布效果,运动可以动员、激活内源性干细胞因子和血管生成因子的表达与分泌,并能从表观遗传学角度影响心脏血管新生。探索不同运动方式及强度对缺血心脏血管新生的作用及其分子机制,对缺血心脏的预防及术后康复具有重要意义。本文从心脏血管新生及其调控机制、自体干细胞动员参与缺血心脏的血管新生和运动通过干细胞动员促进缺血心脏血管新生等方面综述运动促进缺血心脏血管新生的主要机制、存在问题及相关研究进展。

有氧运动对大鼠血睾酮、皮质醇、HDL、LDL Ang Ⅱ和心肌收缩能力影响的实验研究

该研究目的在于研究不同强度有氧运动对机体脂蛋白、激素和心肌收缩能力的变化及其相互关系。笔者采用BECKMAN自动生化分析仪 ,RM - 6 0 0 0多道生理记录仪和放射免疫测定技术 ,对有氧运动大鼠高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白 (LDL)、血浆睾酮 (T)、皮质醇 (C)、血管紧张素Ⅱ (AngⅡ )和左室压力的二阶导数 (d2 p/dt2 max)等指标进行观察、测试 ,并对血睾酮、皮质醇、HDL、LDL、AngⅡ和d2 p/dt2 max之间的相互关系进行分析。结果 :中等强度有氧运动大鼠体重、血压、尿蛋白恒定、心系数增加 ,心率降低 ,心肌收缩能力增强 ,皮质醇、血睾酮 /皮质醇、AngⅡ及HDL显著性升高 ,LDL显著性降低 ;大强度有氧运动大鼠体重、血压波动 ,尿蛋白异常 ,心系数增加 ,但心率上升 ,心肌收缩功能降低 ,AngⅡ、皮质醇大幅度升高 ,LDL、HDL出现异常波动。血睾酮、皮质醇与AngⅡ、HDL、LDL以及AngⅡ与HDL、LDL、d2 p/dt2 max之间的关系密切。结论 :中等强度有氧运动对维持机体健康水平有益 ;AngⅡ可能参与了血睾酮、皮质醇、HDL。

内皮素在运动中对心血管功能及疾病影响的研究进展

内皮素(endothelin,ET)对人体具有广泛的生物学效应,在多个系统的生理、病理过程中发挥作用。阐述体育运动中机体内皮细胞ET水平的变化及其机制,急性运动中内皮细胞ET对心血管功能的影响,适宜强度运动训练中内皮细胞ET对心血管功能的效应及机制,并探讨其在体育保健和运动康复中的意义。

沙苑子总黄酮对运动训练大鼠血液中某些生化指标影响的实验研究

目的测定大鼠血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)的活性和血液中血尿素氮(BUN)、血糖(GLUC)、血红蛋白(Hb)的含量,考察沙苑子对运动训练大鼠重要脏器的保护作用。方法本实验以成年雄性Sprague-Daw-ley(SD)大鼠为研究对象,建立力竭跑台运动训练模型。结果力竭运动导致大鼠血清ALT、AST、LDH、CK活性和血BUN值较安静组大鼠显著性升高(P<0.01),G luc、Hb含量较安静组大鼠显著性降低(P<0.01)。服用沙苑子组的大鼠血清ALT、AST、LDH、CK活性和血BUN值极显著低于运动力竭组,G luc、Hb含量显著高于运动力竭组。结论沙苑子总黄酮可保护大鼠重要器官免受运动损伤,有利于维持运动过程中血红蛋白和血糖水平的稳定,明显延缓大鼠运动性疲劳的发生,使大鼠运动能力明显提高。

不同运动负荷大鼠心脏血流动力学变化对左心室内皮细胞形态影响的实验研究

采用Ｓ－５７０型扫描电镜和ＲＭ－６２００多道生理记录仪观察分析了大鼠不同运动条件下的心脏血流动力学参数及左心室几何构型和内皮细胞形态变化。结果表明，一般运动负荷导致心脏发生生理性肥大，左心室血流动力学指标升高，左心室流出道内皮细胞由于壁面切应力作用呈流畅梭形，其排列方向与血流方向一致，左心室心尖部由于涡流及二次流作用，内皮细胞呈现卵石样外观，形态各异，排列无序；运动超负荷导致心脏肥大的同时左心室血流动力学指标降低，心脏发生缺血缺氧性损伤，左心室流出道内皮细胞过度拉伸，个别内皮细胞损伤，左心室心尖部内皮细胞损伤严重，红细胞及血小板粘附。提示运动超负荷左心室内皮细胞损伤的病理生理机制主要是由左室壁面切应力。

运动免疫增强补剂的研究现状与展望

从运动、营养与免疫相互关系角度出发,对近几年各种增强运动免疫的运动营养补剂的研究情况进行归纳和总结,在此基础上,预测今后运动免疫营养补剂的发展前景。

心衰合并肌少症的运动干预研究进展

心衰合并肌少症导致骨骼肌萎缩和功能衰退。运动干预是治疗心衰合并肌少症最有效且有充分临床证据的方法,有氧运动、高强度间歇运动和抗阻运动均可有效治疗心衰合并肌少症。运动干预通过调节骨骼肌蛋白质合成与降解失衡、抑制骨骼肌炎症与氧化应激、改善骨骼肌线粒体功能障碍和调节骨骼肌细胞因子的表达与分泌等途径改善心衰合并肌少症。本文对心衰合并肌少症的运动干预疗效和机制进行分析,旨在为心衰合并肌少症的运动干预方法及治疗靶点筛选提供有价值的参考。

生长分化因子5与代谢性疾病

生长分化因子5(growth/differentiation factor-5,GDF-5)属于转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)家族,在骨、软骨、心脏、大脑、肾脏、骨骼肌和肌腱、肝脏以及脂肪等多个器官组织中表达。GDF-5与其受体BMPR-I/BMPR-II结合,激活Smad1/5/8、PI3K/Akt、p38-MAPK等信号,发挥促进细胞增殖分化、减少氧化应激损伤、细胞凋亡和组织纤维化等生物学功能。目前针对GDF-5的研究多聚焦在骨、软骨与肌腱的生长和修复等方面,而在其他器官中的生物学作用鲜有报道。因此,本文通过梳理和总结近年来GDF-5与代谢性疾病的研究进展,为GDF-5在改善代谢性疾病防治提供新的见解和理论依据。

过度训练对大鼠血清CK、LDH、SOD、SDH活性及UMb含量影响的研究

对游泳过度训练的SD大鼠血清肌酸激酶 (CK)、乳酸脱氢酶 (LDH)、琥珀酸脱氢酶 (SDH)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及尿肌红蛋白 (UMb)的含量进行了测试分析。结果表明 ,一般运动训练组血清CK、LDH、SOD、SDH活性较对照组分别升高了 16 3 1% (P <0 0 1)、19 11% (P <0 0 0 1)、5 1 14 % (P <0 0 1)、5 3 2 0 % (P <0 0 0 1) ;过度训练组上述指标分别较对照组升高了 5 5 4 3 %、5 9 2 1%、99 90 %和 10 4 0 0 % (P值均小于 0 0 0 1)。本文提示 ,一般运动训练可影响机体细胞供能代谢及细胞膜系统功能状态 ,过度训练可导致骨骼肌等器官发生运动性损伤。

几丁质·几丁聚糖对运动训练小鼠肝组织自由基代谢及血清GPT活性的影响

通过建立灌服几丁质·几丁聚糖小鼠的力竭游泳训练实验模型 ,测定了小鼠肝组织的超氧化物歧化酶 (SOD)的活性、丙二醛 (MDA)的水平以及血清谷丙转氨酶 (GPT)的活性。实验结果显示 ,灌服几丁质·几丁聚糖后 ,小鼠游泳运动能力明显提高 ;肝组织 SOD活性显著高于各自对照组 ;MDA含量显著低于各自对照组。说明几丁质·几丁聚糖具有较强的抗自由基损伤和抗脂质过氧化损伤的作用 ,服用几丁质·几丁聚糖可减轻运动所产生的内源性自由基对小鼠的伤害。另外 ,几丁质·几丁聚糖对小鼠肝细胞膜有保护作用 。