运动训练通过诱导自噬、抑制凋亡改善老龄大鼠心脏功能

目的:观察梯度运动对老龄大鼠心肌细胞自噬及凋亡的影响,探讨运动训练提高老龄大鼠心脏功能的机制。方法:实验分为3组,青年组(young)、老年组(old)和老年运动组(old+Ex)。超声心动图记录大鼠心脏功能,透射电镜观察心肌细胞超微结构变化、自噬体的形成以及线粒体形态学的改变,Western blotting检测心肌组织自噬相关蛋白5(Atg5)、自噬相关蛋白Beclin 1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)及心肌线粒体细胞色素C(Cyt C)蛋白的表达,TUNEL方法检测心肌细胞凋亡,分光光度法检测钙诱导的线粒体通透性转换孔(mPTP)开放。结果:(1)与young组比较,透射电镜下可见old组大鼠心肌肌原纤维排列不整齐,线粒体基质疏松,线粒体膜有破裂,肌丝间有大量脂褐素颗粒沉积;心肌组织中Beclin 1与Atg5蛋白表达降低,LC3Ⅱ/Ⅰ比值降低,线粒体Cyt C表达下降,细胞凋亡指数增加,mPTP开放数目增加,左心室收缩末期与舒张末期直径明显增大,左心室射血分数与缩短分数降低(P<0.05或P<0.01)。(2)与old组比较,old+Ex组大鼠心肌超微结构观察可见肌节结构清晰,线粒体基质致密,数目增多,自噬体形成增多,脂褐素颗粒沉积明显减少;并且心肌组织Beclin 1与Atg5蛋白表达增加,LC3 I向LC3 II转换增加,细胞凋亡指数减少,mPTP开放数目减少,心肌线粒体Cyt C表达上调,左室功能有明显改善(P<0.05或P<0.01)。结论:运动训练通过上调老龄大鼠心肌细胞自噬,抑制细胞凋亡,改善老龄大鼠心脏功能。

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