耐力运动和力竭运动对大鼠心脏降钙素基因相关肽及其受体样受体表达的影响

目的:探讨耐力运动和力竭运动对降钙素基因相关肽(CGRP)及其受体样受体(CRLR)在大鼠心脏组织中表达的影响及其作用机制。方法:健康雄性SD大鼠60只,随机分为对照组、耐力运动组和力竭运动组。耐力运动组和力竭运动组进行10周的跑台耐力训练,力竭运动组在最后一次训练后48h进行连续3天的力竭运动。采用放射免疫法、免疫组化SABC法、免疫荧光法和计算机图像分析技术检测心肌组织CGRP含量和CRLR表达。结果:耐力运动组心肌组织CGRP含量和CRLR表达明显高于对照组(P<0.05);力竭运动组心肌组织CGRP含量和CRLR表达明显低于耐力运动组(P<0.05)。结论:长期耐力运动使心脏CGRP含量增加,CRLR表达上调,增强了CGRP对心脏的作用;力竭运动导致心脏CGRP含量下降,CRLR表达下调,使CGRP对心脏的保护作用减弱。     

补锌对耐力训练、力竭运动大鼠腓肠肌超氧化物岐化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、总抗氧化能力以及Bax、Bcl-2 mRNA的影响

目的:探讨补锌对耐力训练、力竭运动大鼠腓肠肌超氧化物岐化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px,简称GPX)、总抗氧化能力(T-AOC)、细胞凋亡诱导和阻遏分子(Bax,Bcl-2)mRNA的影响。方法:将32只雄性SD大鼠随机分成对照组、耐力训练组、耐力训练补锌组和一次性力竭运动补锌组4组,每组8只。补锌方法为在饮用水中溶入ZnSO4.7H2O,[Zn]=227 mg/L。耐力训练组和耐力训练补锌组进行6周游泳耐力训练,每周6天。6周训练结束24小时后取材。一次性力竭运动组取材当日在同一泳池每隔15 min被放入2只大鼠,进行无负重游泳至力竭后取材。测定大鼠腓肠肌SOD、GPX、T-AOC活性,Bax、Bcl-2 mRNA表达。结果:耐力训练补锌组大鼠腓肠肌SOD活性显著高于对照组(P<0.05),GPX活性显著高于对照组和耐力训练组(P<0.05)。力竭运动补锌组大鼠腓肠肌GPX和T-AOC活性显著高于对照组(P<0.05)。耐力训练补锌组大鼠腓肠肌Bax mRNA表达显著低于对照组和耐力训练组(P<0.05),Bcl-2 mRNA表达显著高于对照组和耐力训练组(P<0.05)。力竭运动补锌组大鼠腓肠肌Bax,Bcl-2 mRNA表达均显著高于对照组(P<0.05)。结论:耐力训练提高大鼠腓肠肌GPX活性,增加Bcl-2 mRNA表达,降低大鼠腓肠肌Bax mRNA表达,补锌效果更明显。一次性力竭运动补锌提高大鼠腓肠肌GPX活性和T-AOC活性,增加腓肠肌Bcl-2 mRNA表达,但对Bax mRNA表达影响不明显。     

耐力训练对力竭运动诱导的大鼠肾实质细胞凋亡的影响

目的:探讨耐力训练对大鼠力竭运动后肾实质细胞凋亡的影响。方法:将雄性SD大鼠随机分为对照组、力竭运动组、耐力训练+力竭运动组。耐力训练+力竭运动组经5周以上耐力训练后与力竭运动组均进行一次性力竭运动,24h后取材。采用电镜观察和TUNEL法检测肾实质凋亡细胞;免疫组织化学法检测肾细胞Bcl-2和Bax蛋白表达;硝酸还原酶法检测肾组织NO含量,测定单位重量的组织蛋白质在单位时间内生成NO的nmol数,以反映NOS活性;双缩脲法测定尿蛋白含量。结果:两力竭运动组肾实质细胞凋亡指数均显著高于对照组(P<0.01),耐力训练+力竭运动组显著低于力竭运动组(P<0.01);耐力训练组的其它检测结果与对照组相比差异不显著(P>0.05);力竭运动组肾细胞Bax蛋白表达显著高于对照组和耐力训练+力竭运动组(P<0.05),尿蛋白含量高于对照组(P<0.05),肾组织NOS活性显著低于对照组和耐力训练+力竭运动组(P<0.05)、NO含量低于耐力训练+力竭运动组(P<0.05)。结论:耐力训练对力竭运动诱导的肾实质细胞凋亡有抑制作用,有利于减少和消除运动后尿蛋白,其机制可能与降低力竭运动导致的肾细胞Bax蛋白高表达和调节肾组织NO含量有关。     

力竭运动后不同时相大鼠心肌核呼吸因子1的变化

目的:探讨力竭运动后不同时相心肌核呼吸因子1(NRF-1)的变化特点。方法:90只健康成年雄性SD大鼠,分为一次力竭游泳运动组、2周反复力竭游泳运动组及安静对照组,分别于力竭运动后即刻、6、12及24小时取材,应用免疫荧光组化技术和图像分析方法研究大鼠心肌NRF-1蛋白含量的变化。结果:一次力竭游泳运动后即刻组大鼠心脏各部位(左心室、室间隔、右心室)中NRF-1蛋白含量均显著低于对照组(P<0.05),同时即刻组左心室NRF-1蛋白含量显著低于其他各组(P<0.05),即刻组和12小时组室间隔NRF-1蛋白表达均达到最低值,而24小时组右心室NRF-1蛋白含量显著低于对照组(P<0.01);反复力竭运动后6小时组和24小时组,大鼠心脏各部位蛋白含量显著低于对照组(P<0.05),力竭后24小时组与对照组相比具有显著性差异(P<0.05)。结论:一次力竭运动和反复力竭运动可导致大鼠NRF-1蛋白表达明显降低,力竭运动后12小时室间隔NRF-1蛋白含量显著低于其他各部位,这可能是运动性心肌微损伤和心律失常发生的重要机制之一。     

耐力训练和一次性力竭运动对大鼠心肌和骨骼肌硫氧还蛋白还原酶的影响

目的:观察运动对大鼠心肌、骨骼肌硫氧还蛋白还原酶(TR)的影响.方法:SD大鼠30只,随机分成安静对照组、耐力训练组和力竭组.训练组进行6周渐增游泳训练,5次/周.最后1次训练后24小时,断头处死安静对照组和训练组大鼠,力竭组大鼠在一次性力竭运动后即刻处死.DTNB法检测心肌、骨骼肌TR活性,RT-PCR法观察TR mRNA水平变化.结果:6周耐力训练大鼠心肌TR活性显著高于安静对照组,一次性力竭组大鼠心肌TR活性显著低于安静对照组.各组大鼠心肌TR mRNA均无显著性差异.结论:6周耐力训练显著提高大鼠心肌TR活性,而在mRNA水平上无显著性差异.     

耐力训练过程中大鼠心肌组织心钠素、脑钠素基因的表达

本研究采用定量反转录聚合酶链式反应技术,观察大鼠在11周中等强度耐力训练过程中心肌心钠素(ANP)和脑钠素(BNP)基因表达的变化.结果显示,大鼠心室BNP mRNA表达在训练第24天、第3天和第77天均较对照组显著增强(P＜0.01),心房BNP mRNA表达无显著变化.大鼠训练第38天,心室ANP mRNA表达显著高于对照组(P＜0.01),其余各时相较对照组变化不明显,训练第3天心房ANP mRNA表达显著高于对照组(P＜0.01),其余各时相较对照组变化不明显.结论:在耐力训练过程中,心肌BNP基因表达与ANP不一致,心室BNP基因表达变化与心肌肥大的发展过程一致,提示BNP在运动性心肌肥大发展过程中起着一定的作用.     

力竭运动后大鼠心肌组织结构改变及不同时相PPARα表达的变化

目的:探讨力竭游泳运动后大鼠心肌组织结构的改变以及运动后不同时相过氧化体增殖物激活型受体α(PPARα)表达的变化。方法:90只成年健康雄性SD大鼠,分为安静对照组(n=10)和一次力竭游泳运动组(n=40)、2周反复力竭游泳运动组(n=40),后两组分别于力竭运动后即刻,6、12及24小时取材,应用HE染色和变色酸2R-亮绿染色技术观察大鼠心室肌组织结构和缺血缺氧改变,应用免疫荧光技术和图像分析方法测定各组大鼠心肌PPARα表达。结果:一次力竭运动后大鼠心肌HE染色可见形态结构异常,变色酸2R-亮绿染色可见心肌细胞浆存在点、片状红色缺血缺氧改变;一次力竭游泳运动后6小时右心室及室间隔PPARα蛋白表达显著低于对照组对应部位蛋白表达(P<0.01);反复力竭运动后即刻及24小时,室间隔PPARα蛋白表达均显著低于安静对照组(P<0.01)。结果提示,力竭运动后心肌PPARα表达水平与心肌受损程度有关,可能是运动性心肌微损伤发生的重要机制。     

有氧运动对大鼠中枢神经系统HSP70表达的影响

目的:探讨有氧运动对大鼠中枢神经系统(CNS)细胞热休克蛋白70(HSP70)表达的影响.方法:40只SD大鼠分成5组,分别为对照组、中等强度耐力训练组、中等强度耐力训练 大强度力竭运动组、大强度耐力训练组和大强度耐力训练 大强度力竭运动组,耐力训练持续6周,力竭运动在最后1次耐力训练后次日进行,各组取材后采用免疫组化和图像分析方法观察运动对CNS脑和脊髓6个部位HSP70表达的影响.结果:中等、大强度耐力训练组CNS各部位HSP70表达水平与对照组相比显著增加;力竭运动组CNS各部位HSP70表达水平均高于相应的耐力训练组,其中中等强度耐力训练 大强度力竭运动组表达增加最显著.结论:耐力训练是CNS各部位HSP70表达水平增加的重要诱导因素,运动强度的适应性改变是决定耐力训练后CNS各部位HSP70表达量的主要因素.     

运动心脏重塑过程中细胞凋亡现象的活细胞观察

为了探讨运动心脏重塑过程中细胞凋亡现象,采用流式细胞技术对不同强度耐力训练及力竭运动后大鼠心肌细胞凋亡情况进行了活细胞观察。结果显示：１运动训练可使大鼠心肌细胞凋亡增加,且与运动强度有关,提示运动性心肌肥大的重塑发生过程有心肌细胞凋亡参与;２反复大强度训练和力竭运动后大鼠心肌细胞凋亡现象的显著增加,可能是运动性心肌微损伤的病理机制之一;３系统训练对心肌细胞凋亡的发生未见明显的保护作用。     

力竭运动对大鼠心脏传导系统电压门控钠离子通道α亚基的影响北大核心CSCD

目的:探讨力竭运动后不同时相大鼠心脏窦房结、房室结和浦肯野氏纤维电压门控钠离子通道α亚基(SCN5A)基因和蛋白水平的表达特点,为阐明运动性心律失常发生机制提供实验依据。方法:100只健康成年雄性SD大鼠随机分为一次力竭运动组、反复力竭组及其相应的对照组,每组10只。分别于力竭运动后0、4、12及24小时取材,进行心电图、免疫荧光组化及实时荧光定量PCR分析,测试心脏窦房结、房室结和浦肯野氏纤维细胞离子通道因子SCN5A mRNA和蛋白表达。结果:不同力竭运动后,窦房结SCN5A mRNA表达运动后各时相组均显著低于其对照组(P<0.01),一次力竭运动后即刻、4小时窦房结SCN5A mRNA表达显著低于房室结(P<0.01)和浦肯野氏纤维(P<0.05)。反复力竭运动后即刻窦房结SCN5A mRNA表达显著低于房室结和浦肯野氏纤维(P<0.01)。结论:力竭运动可导致心脏传导系统细胞膜离子通道亚型SCN5A在mRNA和蛋白水平异常低表达,其中窦房结改变最明显和持久,其结果可能引起心脏起搏和传导功能异常,构成运动性心律失常的病理与发生机制。     

运动心脏重塑过程中降钙素基因相关肽基因的表达

目的:从基因水平上探讨运动性心脏重塑的发生机制。方法:70只SD大鼠随机分为对照组和实验组,实验组进行75天的跑台耐力训练。分别于训练第3、10、23、37和75天次日晨宰杀实验组大鼠,每次7只。相应对照组亦于当天上午取材。以异硫氰酸胍法提取大鼠心室肌组织总RNA,聚合酶链式反应技术(PCR)测定心室肌降钙素基因相关肽(Calcitonin Gene Related Peptide,CGRP)mRNA的表达量,β-actin为内参照,CGRP mRNA/β-actin的比值为每个测试样本中CGRPmRNA的表达值。结果:在5个时相点中,实验组大鼠心室肌组织CGRP mRNA表达量与对照组相比无显著差异。结论:运动性心脏重塑过程中,大鼠心室肌组织CGRP mRNA表达量无明显变化。     

运动性心肌肥大大鼠心肌肌肉生长抑制素表达的变化

目的:观察运动性心肌肥大大鼠心肌组织肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)表达的变化。方法:16周龄雄性SD大鼠随机分为对照组和运动组,每组10只。运动组进行持续8周跑台训练,每周5次,每次60分钟,跑速26米/分钟。测定两组大鼠心重并计算心系数,HE染色观察心肌细胞横截面积,分别采用real-time PCR技术和western blot方法测定心肌MSTN mRNA和蛋白表达,放免法测定血浆MSTN水平。结果:运动组大鼠心脏重量和心系数显著高于对照组(P<0.05),心肌细胞横截面积增大。运动组大鼠血浆MSTN水平、心肌MSTN mRNA和蛋白表达显著低于对照组(P<0.05)。结论:运动性心肌肥大时,大鼠心肌MSTN mRNA和蛋白表达被抑制,可能通过解除其对心肌生长的负调控作用,促进心肌细胞对运动产生适应性肥大。     

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。     

运动心脏内分泌功能可复性的研究

为了进一步探讨运动心脏的可复性及其与病理心脏的本质差异,通过动物实验模拟运动心脏,观察了停止运动训练８周后心脏重量的变化,并对心肌组织与血浆中心钠素和降钙素基因相关肽含量进行了放射免疫测定。结果显示,经过１２周耐力训练后,心脏重量指数显著增高５１％;心房肌组织与血浆中心钠素含量分别显著增高４９％和７９％;心房肌组织与血浆中降钙素基因相关肽含量分别显著增高３６％和１９％。停止训练８周后,心脏重量指数较训练时显著降低２４％,心脏绝对重量和心脏重量指数与其对照组无显著差异;心房肌组织与血浆中心钠素含量分别较训练时显著降低２２％和３３％,基本恢复到正常对照水平;心房、心室肌组织与血浆降钙素基因相关肽含量分别较训练时降低１７％、８％和３％,也恢复到正常对照水平。研究结果表明,运动心脏确有心肌肥大,同时,运动心肌组织,尤其心房组织中心钠素和降钙素基因相关肽的产生与分泌水平增高,对运动性心肌肥大的发生、心肌收缩性的增强及冠脉循环的改善起重要调节作用。停训后运动心肌细胞心钠素和降钙素基因相关肽的改变不仅表明运动心脏内分泌功能改变具有可复性,而且,进一步证实运动心脏与病理心脏有着本质的差别。     

热习服对高温力竭运动大鼠体液调节激素及下丘脑抗利尿激素合成的影响

目的:研究热习服对高温力竭运动大鼠血清Na+、K+、抗利尿激素(ADH)、醛固酮(ALD)、心钠素(ADH)含量和下丘脑AVP合成的影响。方法:24只雄性Wistar大鼠随机分为空白对照组(A组)、高温力竭组(B组)、热习服后高温力竭组(C组)。常温环境温度25℃,湿度50%;高温环境温度38℃,湿度50%。A组不进行任何处理,C组每天在高温环境下以18 m/min、坡度0在跑台训练14天,第15天B组和C组在高温环境下以20 m/min、坡度0运动到力竭。实验前后各组大鼠称量体重并测肛温,记录B、C组大鼠力竭运动时间。后麻醉取血和下丘脑,测定血清Na+、K+、ANP、ADH、ALD含量,RT-PCR测定下丘脑ADH mRNA表达。结果:(1)C组大鼠力竭运动时间(75.20±15.39 min)明显长于B组大鼠(27.67±4.80 min,P<0.01)。(2)C组大鼠体重丢失%明显高于B组(P<0.01);C组大鼠血浆渗透压(316.50±3.63 mmol/L)明显高于B组(304.75±5.90 mmol/L,P<0.01)。(3)B、C组大鼠血清ADH浓度显著高于A组(P<0.05),同时C组显著低于B组(P<0.05);B组和C组大鼠血清ALD浓度高于A组(P<0.01);B组和C组大鼠血清ANP浓度低于A组(P<0.05)。(4)B组大鼠下丘脑ADH mRNA表达(1.51±0.18)比A组(1.04±0.18)升高(P<0.01),C组表达(1.23±0.38)也高于A组(P<0.05)。结论:热习服明显提高大鼠在高温环境下的运动能力。热习服后,血液抗利尿激素浓度降低,下丘脑渗透压感受器"调定点"上移,血浆渗透压变化与下丘脑分泌ADH不一致。     

不同力竭运动后大鼠心脏传导系统PPARα mRNA和蛋白表达的变化及其在运动性心律失常发生中的作用

目的:探讨大鼠力竭运动后不同时相心脏窦房结、房室结和浦肯野氏纤维代谢因子过氧化体增殖物激活型受体α(PPARα)基因和蛋白水平的表达特点,为阐明运动性心律失常发生机制提供实验依据。方法:100只健康成年雄性SD大鼠随机分为一次力竭组(4组)、2周反复力竭组(4组)及其相应的安静对照组(2组),每组10只。分别于力竭运动后即刻、4、12及24小时,应用激光显微切割技术定位并收集窦房结、房室结和浦肯野氏纤维细胞,采用实时荧光定量PCR和免疫荧光方法检测PPARαmRNA和蛋白表达。结果:一次和反复力竭运动后,心脏传导系统各部位PPARαmRNA和蛋白表达均在运动后4小时下降至低谷,反复力竭后12小时,房室结PPARαmRNA和蛋白表达显著低于一次力竭后12小时(P<0.01);反复力竭后24小时浦肯野氏纤维PPARαmRNA表达显著低于一次力竭后24小时(P<0.01),其他各时相组间无明显差异(P>0.05)。结论:力竭运动后心脏传导系统各部位代谢调节因子PPARα在mRNA和蛋白水平异常低表达,且有时相性规律,易诱发传导系统能量代谢障碍,构成运动性心律失常的病理过程。     

预运动训练对脑梗死大鼠脑内谷氨酸含量及其受体mRNA表达的影响

目的:探讨预运动训练对大鼠脑梗死后缺血侧纹状体处谷氨酸(Glu)水平及其代谢型受体(mGluR1)mRNA表达的影响,探讨预运动训练对缺血性脑梗死的保护机制。方法:将Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组、缺血组和缺血前运动组。运动方案采用电动跑台,30mim/d,20m/min,5d/week,共2周。采用微透析技术收集各组大鼠缺血前、缺血期间(40,80和120min)和再灌注后(40,80,120,160,200和240min)的脑细胞外液,用于测定兴奋性氨基酸Glu含量的变化。同时运用RT-PCR技术半定量分析缺血80min和再灌注240min时纹状体脑组织内的mGluR1 mRNA表达水平。结果:缺血组Glu水平在缺血40、80、120min和再灌注40、120、160min时间点与缺血前比较有显著性差异(P<0.05,P<0.01)。运动组各时间点的Glu水平普遍显著低于缺血组(P<0.05,P<0.01),而缺血时各时间点显著高于假手术组(P<0.05,P<0.01)。缺血80min和再灌注240min时缺血组和运动组mGluR1 mRNA表达均显著高于假手术组,运动组显著低于缺血组(P<0.05)。结论:预运动训练对随后发生的脑梗死纹状体内重要的兴奋性氨基酸递质Glu的过度释放有一定程度的抑制作用,这种抑制作用可能与mGluR1 mRNA的下调有某种联系。     

不同力竭运动后大鼠心脏传导系统结蛋白mRNA和蛋白表达的变化及其在运动性心律失常发生中的作用

目的:探讨大鼠力竭运动后不同时相心脏窦房结、房室结和浦肯野氏纤维细胞骨架因子结蛋白在基因和蛋白水平的表达特点,为阐明运动性心律失常发生机制提供实验依据。方法:100只健康成年雄性SD大鼠随机分为一次力竭组(4组)、2周反复力竭组(4组)及其相应的安静对照组,每组10只。分别于力竭运动后即刻、4、12及24小时,先进行心电图(ECG)检测,随即应用激光显微切割技术定位并收集窦房结、房室结和浦肯野氏纤维细胞团,采用免疫荧光组化及实时荧光定量PCR检测分析结蛋白mRNA和蛋白表达。结果:不同力竭运动后,部分大鼠发生心律失常,本研究建立的运动性心律失常模型成功。一次和反复力竭运动后,大鼠窦房结结蛋白mRNA和蛋白表达水平规律基本一致,12小时窦房结结蛋白mRNA和蛋白表达显著低于对照组(P<0.05)。一次和反复力竭运动后,房室结结蛋白mRNA和蛋白表达规律基本一致,运动后24小时下降较明显(P<0.05)。反复力竭运动后4小时浦肯野氏纤维结蛋白mRNA和蛋白表达均显著低于一次力竭后(P<0.05)。结论:不同力竭运动后心脏传导系统各部位细胞骨架支撑因子结蛋白在mRNA和蛋白水平存在低表达,且反复力竭后心脏传导系统改变更明显,提示力竭运动可致心脏传导系统骨架因子结蛋白受损,可能是发生运动性心律失常的病理基础。     

运动诱导的大鼠心肌细胞HSP72 mRNA表达与超微结构改变

目的 :研究运动诱导的大鼠心肌细胞HSP72mRNA表达与大鼠心肌细胞超微结构改变的可能关系。方法 :将 36只SD大鼠随机分为安静对照组 (C)、1周运动组 (T1)、2周运动组 (T2 )和3周运动组 (T3)。安静对照组不运动 ,T1组、T2组和T3组以 75 %VO2 max强度进行跑台运动 ,分别运动 1周、2周、3周 ,每周运动 6天 ,每天 1小时。在末次运动结束后 2 4小时以RT -PCR法检测大鼠心肌细胞热休克蛋白 72mRNA的表达 ;以常规电镜检测观察大鼠心肌细胞超微结构的变化。结果 :①T1和T2组HSP72mRNA表达明显多于C组和T3组。②以C组心肌细胞电镜表现为正常 ,则各组大鼠电镜表现的心肌损伤程度为T1组 >T2组 >T3组。结果提示 :运动不同时期造成心肌损伤程度不同的原因可能与运动后心肌细胞HSP72mRNA表达量不同有关。HSP72mRNA表达可能为运动后心肌保护的分子机理。