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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：王国伟郑州大学体育学院

目的:观察有氧运动对ApoE小鼠AS的预防及治疗效果,探讨脂联素对抗主动脉炎症的作用机制,为科学制定防治AS的运动处方提供理论依据。方法:20只8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为14周对照组（N14,10只）、26周对照组（N26,10只）;40只8周龄雄... 详细信息

目的:观察有氧运动对ApoE小鼠AS的预防及治疗效果,探讨脂联素对抗主动脉炎症的作用机制,为科学制定防治AS的运动处方提供理论依据。方法:20只8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为14周对照组（N14,10只）、26周对照组（N26,10只）;40只8周龄雄性ApoE小鼠随机分为14周模型组（C14,10只）、14周运动组（E14,10只）、26周模型组（C26,10只）、14周模型组+12周运动组（E12,10只）。实验结束取材观察各组小鼠主动脉管壁的病理变化,比较各组小鼠脂联素mRNA表达及血清水平、主动脉NF-κB、VCAM-1、SR-A、CD36 mRNA表达及蛋白水平。结果:1)N14、N26组小鼠主动脉结构正常。C14组小鼠主动脉血管壁纤维板分裂成多层状,出现间隙,内膜增厚并失去原有的波浪状,可见大量泡沫细胞浸润和纤维斑块。E14组小鼠主动脉血管壁弹力纤维排列致密,内膜呈轻度增厚,偶有断层,可见少量脂质斑块和泡沫细胞,病变程度较C14组明显减轻。C26组小鼠较C14组小鼠病变明显加重,主动脉斑块进一步增厚,甚至斑块有破裂出血,内膜被淋巴细胞、炎性细胞浸润,可见大量胆固醇结晶,显示出易损斑块的特征。E12组小鼠主动脉斑块较C26组小鼠薄,病变程度较轻,胆固醇结晶较少,未见明显的易损斑块特征。N14、N26两组小鼠IT/ID值均显著低于各ApoE小鼠实验组（P<0.01）,预防实验中C14组小鼠IT/ID的值显著高于E14组小鼠（P<0.01）,治疗实验中继续给予ApoE小鼠12周高脂饮食后,C26组和E12组小鼠IT/ID的值均显著高于C14组（P<0.05）,C26组小鼠IT/ID的值显著高于E12组小鼠（P<0.05）。2)N14、N26两组小鼠脂肪组织脂联素mRNA表达及血清水平均显著高于各ApoE小鼠实验组（P<0.01）;预防AS的研究中,14周实验后E14组小鼠脂肪组织脂联素mRNA表达及其血清水平显著高于C14组小鼠（P<0.01）;继续给予ApoE小鼠12周高脂饮食,C26组小鼠脂肪组织脂联素mRNA表达和血清水平显著低于C 14组;治疗AS的研究中,26周实验后E12组小鼠脂肪组织脂联素mRNA表达及其血清水平显著高于C26组小鼠（P<0.01）,但显著低于E14组小鼠（P<0.05）,较C14组小鼠有所增加但无显著性差异。（3）N14、N26两组小鼠主动脉NF-κB、VCAM-1、SR-A、CD36 mRNA表达及蛋白表达均显著低于各ApoE小鼠实验组（P<0.01）;预防实验14周末,E14组小鼠主动脉NF-κB、VCAM-1、SR-AmRNA表达和蛋白表达均显著低于C14组（P<0.01）,CD36 mRNA表达和蛋白表达较C14组无明显差异;治疗实验26周末,C26、E12组小鼠主动脉NF-κB、VCAM-1、SR-A、CD36 mRNA表达和蛋白表达均显著高于C14、E14组小鼠（P<0.05）;治疗实验26周末,E12组小鼠主动脉NF-κB、VCAM-1、SR-A mRNA表达和蛋白表达显著低于C26组（P<0.05）,E12组小鼠主动脉CD36 mRNA表达和蛋白表达较C26组小鼠降低但无显著性差异。结论:1)14周有氧运动可有效预防ApoE小鼠AS形成;12周有氧运动对ApoE小鼠已形成的AS具有延缓作用,但有氧运动逆转小鼠AS作用十分有限。2)有氧运动提高了ApoE小鼠脂肪组织脂联素mRNA表达,降低小鼠主动脉NF-κB、VCAM-1、SR-A mRNA及蛋白表达,且无论对预防组还是治疗组小鼠都有明显效果,可能是脂联素在有氧运动预防和治疗ApoE小鼠AS过程中的抗炎症作用机制之一。

关键词：有氧运动小鼠动脉粥样硬化脂联素主动脉炎症

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有氧运动改善压力负荷致早期心衰大鼠心脏功能的线粒体机制

有氧运动改善压力负荷致早期心衰大鼠心脏功能的线粒体机制

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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：李灿王维董薇王向尧赵云罡天津体育学院天津市运动生理学与运动医学重点实验室

目的:长期有氧运动对心肌肥大和早期心衰患者有显著的良性干预作用。我们认为,有氧运动可以有效延缓压力负荷大鼠的心衰进程,且这种干预是基于对线粒体功能调节之上的。我们试图从线粒体的生物合成和质量控制的角度来探讨有氧运动干预... 详细信息

目的:长期有氧运动对心肌肥大和早期心衰患者有显著的良性干预作用。我们认为,有氧运动可以有效延缓压力负荷大鼠的心衰进程,且这种干预是基于对线粒体功能调节之上的。我们试图从线粒体的生物合成和质量控制的角度来探讨有氧运动干预的分子机理。方法:以8周龄雄性Wistar大鼠为材料,以腹主动脉缩窄手术造压力后负荷模型,并饲养8周,以小动物超声成像系统检测大鼠心功能指标,确定早期心衰的发生;将早期心衰大鼠随机分为手术安静组(Rest)和手术运动组(Exer),与假手术安静组(Sham)一起继续饲养8周,饲养期间安静组自由活动,而运动组进行有氧运动训练,强度为20米/分,每天60分钟,每周训练五天,持续八周;以小动物超声成像系统测定心脏结构相关参数(LVID;s,LVID;d,IVS,LVPW,LV Vo1)并计算心脏泵血功能相关参数(SV,EF,FS);以小动物心脏压力容积测定系统测定心率(HR)、左室收缩末期压(LVSP)、左室舒张末期压(LVEDP)和±dp/dt max;提取大鼠心肌线粒体,测定各组大鼠心肌线粒体态3呼吸、态4呼吸和呼吸控制率(RCR),用以评价心肌线粒体呼吸功能;用紫外-可见光分光光度计测定不同组大鼠线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的活性;以Southern Blot法测定线粒体DNA拷贝数;以Westem Blot法检测心肌组织中相关蛋白的表达水平。结果:1)有氧运动对早期心衰大鼠结构有部分影响;与sham组相比,Rest组大鼠心脏结构指标LVID;s、LVID;d、IVS;d、LVPW;s、LVPW;d显著增大,Exer组的相关指标与Rest组相比显著减小,与Sham组无显著性差异;2)有氧运动明显改善早期心衰大鼠的心脏功能。与Sham组相比,Rest组大鼠心功能指标EF、FS和SV的值均显著降低,LV Vol;s的值显著升高,血液动力学指标LVSP、LVEDP、HR的值均显著增大,±dp/dt max的值均显著降低;与Rest组相比,Exer组大鼠心功能指标EF、FS、SV的值均显著升高,LVVol;s的值显著降低,血液动力学指标LVSP、LVEDP、HR的值均显著降低,±dp/dt max的值均显著升高;3)与Sham组相比,Reat组大鼠线粒体ST3下降,ST4升高,RCR显著降低,而有氧运动可以使这些指标恢复正常。Rest组大鼠中仅有复合体Ⅰ活性显著下降,复合体Ⅱ、Ⅲ的活力并无变化;4)Rest组的线粒体DNA拷贝数较Sham组显著增高,运动训练可以恢复线粒体DNA的水平;5)心衰大鼠中,线粒体编码蛋白ND1和ATP6表达量增加,核编码的呼吸链组分蛋白COXⅣ、ATP5A表达有所下降,SDHB表达增加,转录因子TFAM和调节因子PGC1α表达显著下降;与Rest组相比,运动训练使得ND1的表达减少,ATP6的表达增加,COXⅣ、ATP5A和SDHB及TFAM等核编码的线粒体蛋白无显著变化;总之,线粒体编码蛋白和核编码蛋白显示了高度的不一致性;6)与Sham组相比,Rest组的线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2、OPA1及分裂蛋白Drp1和Fis1的表达均下降,自噬相关蛋白LC-3、Fundc1、Atg5的表达下降,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ也下降,运动训练对早期心衰大鼠的融合分裂蛋白表达均无影响,但使得LC-3和Fundc1水平增加,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ也增加。结论:有氧运动明显改善早期心衰大鼠的心脏功能,这种改善是通过回复异常的线粒体功能来实现的,其中最重要的是对复合体Ⅰ活力的调节。在干预过程中,线粒体编码的蛋白与核编码的线粒体蛋白表达变化具有不一致性,表明持续的有氧运动并不调节心肌线粒体总量,只是对特定蛋白的生物合成进行调节,且有可能存在某种转录后调控方式。尽管有氧运动对于线粒体的质量控制作用显著,然而对于早期心衰大鼠的心肌而言,线粒体的融合分裂在干预过程中不起主要作用,线粒体的自噬扮演了更为重要的角色,有氧运动可以部分恢复线粒体自噬,用以加强清除受损线粒体的能力。

关键词：压力负荷致早期心衰有氧运动线粒体功能线粒体质量控制

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不同训练状态大鼠心肌GRP78和CHOP蛋白的表达

不同训练状态大鼠心肌GRP78和CHOP蛋白的表达

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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：陈怡月史清钊李丁丁余海燕姚政力王蕴红首都体育学院

目的:葡萄糖蛋白78(GRP78)内质网分子伴侣,是内质网应激反应的敏感标记物。适当的ER应激诱导葡萄糖调节蛋白、钙网蛋白等表达上调,增加ER钙调节和处理未折叠蛋白的能力,具有细胞保护作用。但是持续或严重的ERS可触发凋亡信号通路,促进E... 详细信息

目的:葡萄糖蛋白78(GRP78)内质网分子伴侣,是内质网应激反应的敏感标记物。适当的ER应激诱导葡萄糖调节蛋白、钙网蛋白等表达上调,增加ER钙调节和处理未折叠蛋白的能力,具有细胞保护作用。但是持续或严重的ERS可触发凋亡信号通路,促进ER重要的促凋亡蛋白CHOP表达增加,导致细胞凋亡和组织损伤。所以本研究通过建立不同训练强度、不同运动周期的耐力训练的大鼠模型。探讨心肌细胞中GRP78和CHOP蛋白的表达情况,以阐明内质网应激是否参与运动性心肌适应的过程。方法:8周龄SPF级雄性SD大鼠,随机分为4周训练模型:安静对照组(D4)、恒时定速组(HS4)、速度递增组(SZ4)、时间递增组(TZ4);10周训练模型:安静对照组(D10)、恒时定速组(HS10)、速度递增组(SZ10);采用动物跑台进行训练,0坡度,初始速度为10m/min每天训练60min(TZ4组除外),第4wk速度达到26m/min,第10wk速度达到36m/min;恒时定速组第1wk速度增加到26m/min,运动时间60min,时间递增组第1wk速度逐渐增加到26m/min,运动时间逐渐递增,第4周达到150min。每周训练5天,休息2d。在训练过程中不使用电击和噪声干扰,末次跑台运动后24h将训练组和安静对照组大鼠处死。组织取材:大鼠腹腔麻醉处死,开胸取心脏,冲洗残血,称全心重,左室重,取左室组织,液氮中冷冻。取大鼠胫骨,剔除肌肉肌腱等软组织后测量长度。用Western Blot方法检测大鼠心肌GRP78和CHOP蛋白表达的变化,最后计算大鼠的心系数(HW/BW)、左心系数(LVW/BW)、全心重比胫骨长(HW/TL)、左心室比胫骨长(LVW/TL)。结果:1)4周大鼠模型中D4组相比,TZ4组HW/TL、LVW/TL均有显著性差异P=0.047(P<0.05);HS4组、SZ4组HW/BW、LVW/BW、HW/TL、LVW/TL未出现差异(P>0.05)。2)经过4周的运动训练,大鼠心肌中GRP78蛋白与βtubulin蛋白的相对灰度值比较。TZ4组的大鼠心肌中的GRP78蛋白的表达量显著高于D4组大鼠(P=0.032,P<0.05);而SZ4组和HS4组大鼠心肌中GRP78蛋白的表达水平与D4组大鼠无显著性差异(P>0.05)。大鼠心肌CHOP的相对βtubulin灰度值比较,HS4组、SZ4组、TZ4组与D4组相比均无显著性差异。3)经过4周的运动训练,大鼠心肌中GRP78蛋白与βtubulin蛋白的相对灰度值比较。TZ4组的大鼠心肌中的GRP78蛋白的表达量显著高于D4组大鼠(P=0.032,P<0.05);而SZ4组和HS4组大鼠心肌中GRP78蛋白的表达水平与D4组大鼠无显著性差异(P>0.05)。大鼠心肌CHOP的相对βtubulin灰度值比较,HS4组、SZ4组、TZ4组与D4组相比均无显著性差异。4)经过10周的运动训练,大鼠心肌中GRP78蛋白与βtubulin蛋白的相对灰度值比较。HS10组、SZ10组大鼠心肌中的GRP78蛋白的表达量与D10组相比均无显著性差异(P<0.05);各组心肌中CHOP蛋白相对于βtubulin的表达:HS10组、SZ10组大鼠心肌中的GRP78蛋白的表达量与D10组相比均无显著性差异(P>0.05)无统计学意义。结论与建议:以时间增加为特征的耐力训练可诱发内质网应激,而与速度递增关系不明显;长时间训练GRP78蛋白升高,但CHOP蛋白未出现明显变化,提示内质网应激的程度可能不会诱发细胞凋亡,而且诱发的内质网应激的程度是对细胞保护性的应激。长期的耐力训练能够引起心肌内质网应激的发生,但是尚未发生细胞的凋亡,这种与运动训练持续时间相关的内质网应激蛋白的表达发生机制仍有待于进一步研究。

关键词：心肌细胞 GRP78 CHOP 内质网应激

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中老年男性高血脂人群不同运动方式的心率变异性差异

中老年男性高血脂人群不同运动方式的心率变异性差异

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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：艾磊刘凌朱晓梅顾庆陈俊飞鹿琦江苏省体育科学研究所

目的:对比中老年男性高血脂人群不运动以及参加8周不同运动方式的健身活动(分别为跑步、力量练习和跑步结合力量练习)后心率变异性(HRV)的差异,为中老年男性高血脂人群选择合适的健身方式提供参考。方法:52名40-60岁缺乏锻炼的中老年男... 详细信息

目的:对比中老年男性高血脂人群不运动以及参加8周不同运动方式的健身活动(分别为跑步、力量练习和跑步结合力量练习)后心率变异性(HRV)的差异,为中老年男性高血脂人群选择合适的健身方式提供参考。方法:52名40-60岁缺乏锻炼的中老年男性高血脂人群随机分为不运动组(C组,n=10,47.00±2.74岁,BMI=27.05±3.23)、跑步组(AE组,n=16,46.13±2.90岁,BMI=26.67±2.57岁)、力量练习组(RE组,n=10,n=10,47.80±2.86岁,BMI=26.00±3.02)和跑步+力量练习组(RA组,n=16,47.75±3.88岁,BMI=26.20±2.77)。不运动组人群在8周内不参加任何形式的中高强度运动;跑步组人群在8周时间内每周跑步4次,每次持续40分钟;力量练习组人群在8周时间内每周进行力量练习4次,每次持续40分钟;跑步+力量练习组人群在8周时间内每周跑步2次并在中间穿插2次力量练习,每次跑步或力量练习的时间均为40分钟。8周后,在固定时间清醒、安静条件下使用OmegaWave运动员实时机能状态综合诊断系统进行常规十二导同步体表记录5min心电图,通过系统自带的分析软件OmegaWave sport technology system计算给出HRV时域及频域的各项指标数值。时域的相关指标包括正常R-R间期的标准差(SDNN),相邻RR间期差值的平方根(RMSSD),以及心跳间期差大于50ms的心搏数占总心跳间期数的百分数(PNN50);频域的相关指标包括总的频域值(TP,Total Power),高频值(HF),低频值(LF),低频高频比值(LF/HF),极低频值(VLF)等。所有数据用SPSS13.0统计软件进行处理,组间比较采用独立样本T检验,P<0.05表示差异具有显著性。结果:1)三组HRV时域指标对比中,AE组的各项指标的平均值最大,RA组次之,RE组随后,而C组各项指标的平均值均最小;AE组和RA组的SDNN的值非常显著大于C组的SDNN值(P<0.01),同时,AE组的SDNN的值也明显大于RE组的SDNN值(P<0.05)。2)三组HRV频域指标对比中,除RE组LF/HF的平均值低于C组的LF/HF平均值外,AE、RE和RA组三组其它各项频域指标的平均值均大于C组对应各指标的平均值;AE和RA组的TP、LF及VLF等指标的值均显著大于C组对应指标的值(P<0.05),而RA组的VLF值也显著大于RE组的VLF值(P<0.05)。3)虽不具有显著性差异,但AE组的TP、HF和VLF等指标的平均值均大于RE组对应各指标的平均值(P>0.05),而LF和LF/HF等指标的平均值均小于RA组对应两指标的平均值(P>0.05)。结论:1)相较于不运动组,8周三种不同形式的运动均能提高中老年男性高血脂人群的心率变异性,但单纯力量练习组心率变异性提高幅度没有显著差异,而单纯有氧运动(跑步)和有氧运动结合力量练习(跑步结合力量练习)能明显提高中老年男性高血脂人群的心率变异性。同时,相对于迷走神经活性的提高幅度来说,单纯有氧运动和有氧运动结合力量练习对于改善自主神经功能尤以提高交感神经活性的幅度更大。2)如果每周一样的运动频率和每次相同的运动时长,单纯的有氧运动比有氧运动结合力量练习对于提高中老年男性高血脂人群的自主神经功能和迷走神经活性效果更好。3)因单纯的有氧运动和有氧运动结合力量练习对于提高中老年男性高血脂人群的心率变异性差异较小,而力量练习对于提高迷走神经活性效果较好,同时,从增强肌肉力量更利于改善身体功能的角度来说,建议在保证以有氧运动为主的前提下适当穿插力量练习。

关键词：中老年男性高血脂心率变异性有氧运动力量练习

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运动性心肌缺血损伤大鼠模型的制备与评价

运动性心肌缺血损伤大鼠模型的制备与评价

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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：彭峰林黄丽丽广西师范大学

目的:本研究将通过观察大鼠心肌细胞HE染色病理切片、生化病理指标、细胞凋亡等指标,分析大鼠在不同强度,不同时间的力竭运动中的心肌损伤程度,建立运动性心肌缺血损伤大鼠模型,以期提供简单可重复性的心肌缺血损伤模型,同时也为运动性... 详细信息

目的:本研究将通过观察大鼠心肌细胞HE染色病理切片、生化病理指标、细胞凋亡等指标,分析大鼠在不同强度,不同时间的力竭运动中的心肌损伤程度,建立运动性心肌缺血损伤大鼠模型,以期提供简单可重复性的心肌缺血损伤模型,同时也为运动性心肌缺血损伤研究提供一些依据。方法:本实验以六周龄清洁级健康SD大鼠为研究对象,随机将其分为12组,即安静对照组(X)、高强度力竭运动一次组(A)、高强度力竭运动三次组(B)、高强度力竭运动一周组(C)、高强度力竭运动二周组(D)、高强度力竭运动三周组(E)中强度力竭运动一次组(F)、中强度力竭运动三次组(G)、中强度力竭运动一周组(H)、中强度力竭运动二周组(I)、中强度力竭运动三周组(J)、异丙肾上腺素(ISO)药物模型对照组(M),每组6只,组间体重无差异,高强度为30m/min,0度,中强度为20m/min,0度,运动至大鼠力竭,记录时间,HE病理切片分析心肌结构损伤、比色法检测血清心肌损伤、RT-PCR检测心肌细胞凋亡。结果:1)心肌HE染色检测结果显示随着运动时间的延长损伤程度越来越严重,且高强度运动组比中强度运动组损伤程度更严重,高强度力竭运动需训练三周才达到ISO模型组的损伤程度,其余各组需要更长的时间才能达到心肌缺血损伤;2)大鼠血清cTn-I活性:ISO模型对照组显著性高于安静对照组,力竭性运动各组与安静对照组比较:高强度一周组显著性高于安静对照组,中强度二周组、中强度三周组、高强度二周组、高强度三周组极显著性高于安静对照组,力竭性运动各组与ISO模型对照组比较:中强度一次组、中强度三次组、高强度一次组、高强度三次组显著性低于ISO模型对照组,且从力竭性运动一周组开始,各运动组的LDH活性与ISO模型对照组无显著性差异,中强度二周组、中强度三周组、高强度二周组、高强度三周的LDH活性超过ISO模型对照组,高强度组比中强度组更明显;3)ISO模型对照组与安静对照组比较:Bcl-2基因表达极显著性低于ISO模型对照组,Bax基因表达极显著性高于ISO模型对照组,Bcl-2/Bax比值极显著性低于安静对照组,力竭运动各组与安静对照组比较:Bcl-2基因表达中中强度三次组显著性低于安静对照组,其余各运动组极显著性低于安静对照组,Bax基因表达中各运动组极显著性低于安静对照组,Bcl-2/Bax比值各运动组极显著性低于安静对照组,力竭运动各组与ISO模型对照组比较:Bcl-2基因表达中除了高强度三周组无显著性变化,其余各运动组都极显著性高于ISO模型对照组,Bax基因表达中中强度三周组极显著性低于ISO模型对照组,高强度三周组极显著性高于ISO模型对照组,中强度二周组显著性低于ISO模型对照组,高强度一周,高强度二周显著性高于ISO模型对照组,Bcl-2/Bax比值高强度三周组极显著性低于ISO模型对照组,高强度二周组显著高于ISO模型对照组,其余各运动组极显著性高于ISO模型对照组。结论:1)运动性心肌缺血损伤模型可用中强度、高强度的力竭运动进行建模,且高强度组比中强度组的损伤程度要严重,所需时间更短。以中强度进行三周的力竭运动、高强度进行二周的力竭运动即可达到ISO诱导大鼠心肌损伤的程度,中强度力竭运动三周开始、高强度力竭运动二周开始的运动模型都可作为运动性心肌缺血损伤模型。2)HE病理分析、血清cTn-I、细胞凋亡调控基因等指标在相同建模时间内,高强度力竭运动比中强度力竭运动大鼠的心肌损伤要严重,在更短时间内就能达到ISO模型对照组的损伤程度,且心肌血清酶谱检测比HE染色检测能更早检测出心肌损伤,心肌形态结构损伤出现病变比心肌血清酶谱要靠后。HE病理分析、cTn-I可作为建立运动性心肌缺血损伤模型的评估指标,细胞凋亡调控基因也可作为参考指标,但不是最灵敏的指标。

关键词：大鼠运动性心肌缺血模型 cTn-I 细胞凋亡

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运动重塑心梗心肌纤维化与心脏β2-AR/β1-AR表征有关

运动重塑心梗心肌纤维化与心脏β2-AR/β1-AR表征有关

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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：陈婷田振军陕西师范大学体育学院暨运动生物学研究所西藏民族学院

目的:探讨心脏β2-AR/β1-AR变化在运动减轻心梗后心肌纤维化中的作用。方法:选取雄性SD大鼠45只,随机分为假手术组（S）,心肌梗死组（MI）,心梗+有氧运动组（ME）,每组15只。MI组采用心脏左冠状动脉前降支（LAD）结扎法,建立MI模型。S... 详细信息

目的:探讨心脏β2-AR/β1-AR变化在运动减轻心梗后心肌纤维化中的作用。方法:选取雄性SD大鼠45只,随机分为假手术组（S）,心肌梗死组（MI）,心梗+有氧运动组（ME）,每组15只。MI组采用心脏左冠状动脉前降支（LAD）结扎法,建立MI模型。S组大鼠实施假手术仅穿线不结扎。ME组大鼠在MI手术后1wk进行4wk有氧递增跑台运动。第1wk适应性训练（速度10m/min,坡度0%）,第2wk运动速度15m/min,坡度3%,第3wk速度20m/min,坡度3%,第4wk速度25m/min,坡度5%。运动强度为50%-80%V。运动总时间均为60min,5d/1wk×4wk。训练结束后开胸摘取心脏。免疫组化法检测心脏β2-AR蛋白表达。免疫荧光法观察心脏β1-AR和Nox4蛋白表达。荧光实时定量PCR检测心脏Nox2mRNA表达。Western Blot法检测β1-AR,β2-AR,Nox2,Nox4,SOD1和SOD2蛋白水平。DHE法检测心肌超氧阴离子水平。酶标仪检测心脏氧化应激指标:丙二醛MDA含量、超氧化物歧化酶SOD活性、总抗氧化能力T-AOC水平、NADPH氧化酶活性。Masson染色测定心肌胶原容积百分比（CVF）。结果:1)有氧运动下调心梗大鼠心肌β2-AR/β1-AR比例。心脏β1-AR免疫荧光结果显示,S组,MI组,ME组均可见β1-AR阳性染色,呈亮红色。主要位于心肌细胞质。S组大鼠心肌中可见大量β1-AR阳性染色。β2-AR免疫组化结果显示,S,MI,ME组LV中均可见β-AR阳性染色,呈棕黄色,主要位于心肌细胞膜。Western Blot结果显示,与S组相比,MI组心脏β1-AR蛋白表达显著降低（P<0.05）,ME组β1-AR蛋白表达显著增加（P<0.05）。而心脏β2-AR蛋白表达在S,MI,ME组均无显著差异。因此MI后大鼠心肌β2-AR/β1-AR比例较S组显著增加（P<0.01）。ME组β2-AR/β1-AR比例较MI组显著下调（P<0.01）。2)有氧运动抑制心肌梗死后心肌Nox2/Nox4表达,降低NADPH氧化酶活性。心肌Nox4免疫荧光结果显示,S组大鼠心肌Nox4阳性染色较少。MI组,ME,组均可见Nox4阳性染色,呈亮红色。主要位于心肌细胞质。与S组相比,MI后心肌Nox2 mRNA,Nox2蛋白表达,Nox4蛋白表达,NADPH氧化酶活性显著上升（P<0.05,P<0.01,P<0.05,P<0.05）。与MI组比较,ME组心肌Nox2 mRNA,Nox2蛋白表达,Nox4蛋白表达,NADPH氧化酶活性显著下降（均P<0.05）。3)有氧运动抑制心肌梗死后心脏氧化应激水平。心肌DHE染色结果显示,超氧阴离子呈红色荧光,在细胞核表达。MI组梗死区,梗死周边区,红色荧光颗粒显著多于S,ME组。与S组相比,MI组大鼠心肌超氧阴离子水平显著增加（P<0.01）。而有氧运动可显著抑制心肌梗死后心肌超氧阴离子水平（P<0.05）。与S组相比,MI后心肌MDA含量显著增加（P<0.05）。同时心肌SOD/MDA比例显著下降（P<0.01）。与MI组比较,ME组心肌MDA含量显著降低（P<0.01）。同时心肌SOD活性,SOD/MDA比例显著升高（均P<0.01）,心肌SOD1,SOD2蛋白表达显著增加（P<0.05,P<0.01）,表明有氧运动可抑制心肌梗死后心肌脂质过氧化物水平,提高抗氧化酶活性,上调SOD蛋白表达。4)有氧运动抑制心肌梗死后心肌间质纤维化。胶原容积百分比（CVF）是反映心肌间质纤维化的指标。Masson染色结果显示,S组大鼠红色心肌细胞排列整齐。与S组比较,MI后心肌组织结构紊乱,蓝色胶原纤维显著增多。MI后CVF（55.35±6.99%,P<0.01）较S组（5.71±3.88%）显著增加。ME组心肌组织结构有一定程度改善,CVF（32.7±3.55%,P<0.01）显著降低。5)心脏β-AR/β-AR比例与心肌纤维化关系密切。相关性分析结果显示,心脏β-AR/β-AR与CVF相关性密切,呈显著正相关（R=0.419,P=0.47,P<0.05）。表明心脏β-AR/β-AR比例与心肌纤维化关系密切。结论:心梗后进行四周持续有氧运动干预可下调心脏β-AR/β-AR比例,抑制Nox2/Nox4-ROS通路,减轻心梗大鼠心肌纤维化程度。运动对心梗后心肌纤维化的抑制与β-AR/β-AR比例降低关系密切。

关键词： β2-AR/β1-AR 心肌纤维化 Nox4 心肌超氧阴离子水平有氧运动心肌梗死

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NRG1在间歇运动提高心肌细胞钙瞬变和收缩功能中的作用及其机制探讨

NRG1在间歇运动提高心肌细胞钙瞬变和收缩功能中的作用及其机制探...

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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：李达刚田振军 Shaojun Du 陕西师范大学体育学院暨运动生物学研究所马里兰大学

目的:研究间歇运动（AIT）和神经调节蛋白1（NRGI）对正常大鼠和离体心脏心肌细胞收缩功能的影响,并探讨AIT提升心肌细胞收缩能力的可能机制。方法:24只3月龄雄性SD大鼠随机分为安静组（C组）和运动组（CE组）,CE组采用跑台运动,先进行... 详细信息

目的:研究间歇运动（AIT）和神经调节蛋白1（NRGI）对正常大鼠和离体心脏心肌细胞收缩功能的影响,并探讨AIT提升心肌细胞收缩能力的可能机制。方法:24只3月龄雄性SD大鼠随机分为安静组（C组）和运动组（CE组）,CE组采用跑台运动,先进行1wk的适应性训练（10m/min×30min/d）,正式训练采用跑速递增方式（10m/min×10min→15m/min×4min→20m/min×4min→25m/min×4min,1h/d×5d/wk×8wk）。运动结束后次日,腹腔麻醉,每组各取8只常规测定左室收缩压（LVSP）、左室舒张末压（LVEDP）、左室压力变化速率（±dp/dt max）等心功能指标,然后断头处死快速取心,入液氮后移至-80℃冰箱。Western blot实验测定心肌NRG1、pPI3K、pAkt、peNOS、PKG、pPLN和SERCA2a蛋白表达;RT-qPCR实验测定心肌serca2a基因表达。每组各另取4只进行心肌细胞急性分离,其中C组心肌细胞取一部分加外源性重组NRG1刺激（C+NRG1组）,采用单细胞动缘探测系统（Ionoptix）测定心肌细胞最大收缩幅度（Peak twitch amplitude,PTA）、肌节缩短分数（SL shortening%）和最大收缩及复长速率（±dl/dtmax）等指标反映心肌细胞收缩功能,同步测定心肌细胞Ca荧光比率改变幅度（Ratio amplitude）、[Ca]变化百分数([Ca] Amplitude)、达峰速率（Departure velocity）、达基线速率（Return velocity）、达峰时程（Time to peak,TTP）和达基线时程（Time to baseline,TTB）等指标反映钙瞬变。结果:1)间歇运动刺激心肌组织NRG1水平升高并激活NRG1-SERCA2a信号通路。与C组比较,CE组大鼠心肌NRG1、PKG蛋白表达和PI3K、Akt、eNOS、PLN磷酸化水平均显著升高（P<0.05,P<0.01）,而且心肌细胞Ca2+关键调控因子SERCA2a蛋白及基因表达亦显著升高（P<0.05,P<0.01）。说明间歇运动可有效激活NRG1及其下游通路,上调SERCA2a表达水平,可能参与调控心肌Ca2+水平。2)间歇运动增强心脏收缩功能。心功能测试结果显示,与C组比较,CE组大鼠LVSP和±dp/dtmax显著升高（P<0.05,P<0.01）,LVEDP显著下降（P<0.05）。表明,间歇运动可增强大鼠心功能,可能与心肌中NRG1-SERCA2a通路激活有关。3)NRG1或间歇运动显著提高大鼠心肌细胞钙瞬变和收缩能力。心肌细胞收缩实时影像由IonOptix的MyoCam照相系统采集并呈现在显示器上,并生成Sarc Length变化曲线;心肌细胞钙瞬变Ratio曲线由IonOptix光电倍增系统采集Ca2+荧光强度变化并计算生。拟合后心肌细胞收缩和钙瞬变曲线显示,与C组比较,CE组和C+NRG1组大鼠心肌细胞Sarc Length和Ratio幅度均有不同程度的升高,说明间歇运动与NRG1均可影响大鼠心肌细胞钙瞬变和收缩功能,且Ratio和Sarc Length的变化趋势相同,说明收缩功能与钙瞬变紧密相关。钙瞬变测定结果表明,与C组相比,CE组和C+NRG1组大鼠心肌细胞Ratio amplitude、[Ca2+]i Amplitude、Departure velocity和Return velocity值均显著升高（P<0.01,P<0.05）,TTP、TTP50%和TTB50%均显著缩短（P<0.05,P<0.01）。说明间歇运动与NRG1刺激均可改善大鼠心肌细胞钙调控能力,增强钙瞬变。心肌细胞收缩功能测定结果显示,与C组比较,CE组大鼠心肌细胞肌节SL Shortening%、±dl/dtmax均明显升高（P<0.05）,C+NRG1组大鼠心肌细胞肌节PTA、SL Shortening%、±dl/dtmax均显著升高（P<0.01）。说明间歇运动与NRG1均可显著提升心肌细胞收缩功能。结论:间歇运动可刺激大鼠心肌NRG1水平升高,活化NRG1-SERCA2a通路并提升心功能;外源性NRG1和间歇运动均能够显著增强大鼠心肌细胞钙瞬变,从而提升其收缩能力;间歇运动提升心肌细胞收缩能力与心肌NRG1-SERCA2a通路的激活有关。表明,间歇运动通过刺激内源性NRG1水平升高,激活NRG1-SERCA2a通路,增加心肌细胞钙瞬变及其收缩能力,显著改善心功能。

关键词：间歇运动 NRG1 心肌细胞收缩功能钙瞬变 NRG1-PI3K-Akt-eNOS-pPLN/SERCA2a通路

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抗阻运动和有氧运动对心梗心脏wnt/NRGI通路的影响

抗阻运动和有氧运动对心梗心脏wnt/NRGI通路的影响

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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：张佳琦田振军陕西师范大学体育学院暨运动生物学研究所

目的:本研究探讨抗阻运动和有氧运动对心肌梗死(MI)大鼠心肌wnt/NRG1通路的影响,以及其保护心肌梗死后心功能发挥的作用。方法:雄性SD大鼠48只,随机分为假手术组(S),心肌梗死组(MI),心梗+抗阻运动组(MR),心梗+有氧运动组(ME),每组12只... 详细信息

目的:本研究探讨抗阻运动和有氧运动对心肌梗死(MI)大鼠心肌wnt/NRG1通路的影响,以及其保护心肌梗死后心功能发挥的作用。方法:雄性SD大鼠48只,随机分为假手术组(S),心肌梗死组(MI),心梗+抗阻运动组(MR),心梗+有氧运动组(ME),每组12只。结扎大鼠心脏左冠状动脉前降支(LAD),建立MI模型。抗阻运动组:进行为期4wk的爬梯训练,爬梯高1.1m,间隔2cm,倾斜角度为85°。第1wk为适应性训练,以不负重起始,每天以10%体重的负荷递增,终负荷为体重的75%,5d/wk。ME;进行为期4wk的跑台运动,大鼠术后1wk进行适应性训练10m/min,30min/天,共5d,随后以最大吸氧量的40%-50%热身10min,速度10m/min,之后以16m/rmin运动50min,5d/wk。HE、Masson染色测定心肌形态学参数,免疫荧光和Westem Blot方法观察和测定心肌Wnt3a、β-catenin、LEF1、DKK1蛋白表达以及NRG1、ErbB2/4表达。结果:1)两种运动干预均可显著改善MI心脏功能,抗阻运动更显著。血流动力学参数结果显示,与S组比较,MI组HR和LVEDP均显著升高(p<0.05,p<0.01),LVSP和±dp/dtmax均显著下降(p<0.05,p<0.01);与MI组比较,MR组和ME组HR和LVEDP显著下降(p<0.05,p<0.01),LVSP和±dp/dtmax显著升高(p<0.05,p<0.01);与MR组比较,ME组LVSP、LVEDP和±dp/dtmax显著升高(p<0.05)。2)有氧运动显著降低MI心脏心肌纤维化程度。心肌组织Masson染色结果显示,S组大鼠心肌细胞排列整齐,胶原纤维染色清晰,分布规律;MI组心肌胶原纤维大量增生,可见显著替代性纤维化,并向梗死边缘区和非梗死边缘区延伸;MR组心肌胶原纤维有所减少,CVF值下降,但不具有显著性;ME组心肌胶原纤维降低CVF值显著下降(p<0.05)。ME组心肌胶原面积下降最明显。3)两种运动方式干预均可缓解心肌细胞凋亡,两者不存在显著性差异。通过TUNEL细胞凋亡检测,凋亡的心肌细胞呈绿色荧光。S组大鼠心脏凋亡细胞较少,与S组比较,MI组细胞凋亡数量显著升高(p<0.01),与MI相比较,MR组、ME组细胞凋亡数量均显著降低(p<0.01,p<0.01,p<0.01,p<0.05)。表明两种运动方式干预均可缓解心肌细胞凋亡,且之间存在程度差异性,抗阻训练缓解凋亡效果较好,但不存在显著性差异。4)两种运动方式均能提高MI后NRG1、ErbB2/4的表达,抗阻运动更显著。有氧运动组MI心肌NRG1表达略有升高,但不具有显著性。抗阻训练可使MI心肌NRG1表达显著升高。Western blot结果显示,与S相比较MI大鼠NRG1表达略有升高,进行抗阻训练后MI大鼠NRG1表达明显升高(p<0.05),有氧运动MI大鼠NRG1表达也有所升高,但不具有显著性。免疫荧光结果显示,与S相比较,MI大鼠ErbB2表达有所升高,与MI比较,MR大鼠极显著性升高(p<0.01),ME大鼠显著性升高(p<0.05),与MR相比较,ME大鼠具有显著性差异(p<0.05)。与S相比较,MI大鼠ErbB4表达有所升高;与MI比较,ME大鼠显著性升高(p<0.05);与ME相比较,MR大鼠显著性升高(p<0.05),两种运动方式均能提高MI后ErbB2/4的表达,且不同运动方式间具有程度差异性。5)抗阻运动对Wnt/β-catenin激活效果更明显。Western blot结果显示,与S组相比较,MI组大鼠Wnt3a、β-catenin、LEF1和DKK1蛋白变化不明显;与MI组相比较,ME组、MR组大鼠Wnt3a、β-catenin和LEF1蛋白显著升高(p<0.01,p<0.01,p<0.05),DKK1蛋白显著降低(p<0.05)。表明,不同运动方式均可激活Wnt通路,高表达Wnt相关蛋白,且存在程度差异性。抗阻运动对Wnt/β-catenin激活效果更显著。结论:抗阻运动和有氧运动均可显著提升心功能;两种运动方式都可以提高NRG1、ErbB2/4的表达,以及激活Wnt/β-catenin通路,抗阻运动的效果显著。

关键词：抗阻运动有氧运动心肌梗死 Wnt/β-catenin通路

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不同训练水平大鼠运动后心肌PI3K信号分子激活的变化

不同训练水平大鼠运动后心肌PI3K信号分子激活的变化

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2015年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与心血管保护”学术研讨会

作者：李丁丁余海燕陈怡月姚政立王蕴红首都体育学院

目的:研究显示,运动性心肌肥大是长期训练引起的心肌细胞所产生的生理适应性肥大,以心脏增大和心力储备增强为主要表现。IGF-1/PI3K/AKT7/mTOR通路已经证明是调控生理性心肌肥大的主要通路,心肌细胞内蛋白质合成代谢增强心肌肥大的关键... 详细信息

目的:研究显示,运动性心肌肥大是长期训练引起的心肌细胞所产生的生理适应性肥大,以心脏增大和心力储备增强为主要表现。IGF-1/PI3K/AKT7/mTOR通路已经证明是调控生理性心肌肥大的主要通路,心肌细胞内蛋白质合成代谢增强心肌肥大的关键,在心肌中,磷酯酰肌醇—3激酶(PI3K)是mTOR上游信号,调控着心肌的营养、能量代谢,并影响m RNA翻译的起始、延长,促进蛋白质合成。心肌细胞PI3K的表达包括调节亚基p85α、p85β、p101和催化亚基p110α、p110β、p110γ,而起主要作用的是p110α。PI3K p110α是生理性心肌肥大的关键靶点,能够对心脏起保护作用,抑制心脏向病理性肥大方向发展。但是不同运动训练状态和训练水平对运动心肌结构变化和PI3K信号通路激活的影响还有待研究,所以本实验拟通过建立大鼠不同运动训练模型,探讨不同运动训练状态和方式对大鼠心肌PI3K信号通路激活的影响。探讨不同训练水平的大鼠心肌结构变化与PI3K信号通路激活的联系以及相关的作用机制。方法:8周龄SPF级雄性SD大鼠,经过适应性饲养后随即分为三大训练模型一次性耐力训练模型,四周耐力训练模型和十周耐力训练模型,然后在末次运动后即刻,运动后3小时及运动后24小时取材,相应的安静对照组与运动组同时处死。大鼠进行跑台运动,一次性耐力训练大鼠只运动一次,强度为20m/mim,10°,60min;其余两个模型大鼠一个训练周期为7天,每周期训练5天,休息2天。训练速度和坡度根据训练周期逐渐递增,大鼠初始速度为14m/min,10°,20min;逐步递增到4周的25m/min,10°,60min;最后逐步递增到10周的22m/min,15°75min。除此之外,另一组大鼠进行四周零坡度跑台训练,一个训练周期为7天,每周期训练5天,休息2天;每天训练60min,每天训练一次。训练速度根据训练周期逐渐递增,大鼠初始速度为10m/min逐步递增到4周的26m/min。大鼠于末次运动后处死,迅速取出心脏并用生理盐水清洗心脏,称重之后分离左心室,左心室在液氮中冷冻,并保存于-80C,采用Western Blot方法分析,数据采用多因素方差分析进行处理。结果:(1)一次性耐力训练模型,运动后24h组与安静对照组相比,PI3K 110a/GAPDH显著性升高(P<0.001),PI3K 85a/GAPDH出现延迟性升高(P<0.05),P-PI3K 85a/GAPDH出现延迟性升高(P<0.05);运动后即刻组与运动后24h组相比,PI3K 110a/GAPDH显著性升高(P<0.001),说明一次性爬坡训练能够激活心肌蛋白PI3K。(2)四周耐力训练模型,运动后24h组与安静对照组相比,PI3K 110a/GAPDH基础水平显著性下降(P<0.001),PI3K85a/GAPDH显著性升高(P<0.05),P-PI3K 85a/GAPDH基础值显著升高(P=0.092);运动后即刻组与运动后24h组相比PI3K 110a/GAPDH蛋白活性增强,(p<0.01),PI3K 85a/GAPDH也有一个明显上升的趋势(P=0.005),运动后3h组与运动后24h组相比PI3K 110a/GAPDH显著性下降(P<0.01)说明不同的时间段心肌蛋白PI3K表达不同;(3)十周耐力训练模型,运动后24h组与安静对照组相比,运动后24h组PI3K 1 10a/GAPDH基础值升高(P<0.05),P-PI3K 85a/GAPDH基础水平显著提高(P<0.05);运动后即刻组与运动后24h组相比,P-PI3K85a/GAPDH显著性下降(P<0.01)说明十周耐力性运动能有效的激活心肌PI3K蛋白。(4)四周零坡度耐力训练模型,与安静对照组相比,运动组心肌蛋白PI3K无显著性变化,说明四周零坡度耐力训练不能激活心肌蛋白PI3K。结论:1)PI3K信号通路的激活与运动强度和训练状态有关。2)一次性训练模型和四周训练模型没有引起大鼠心肌PpI3Kp85a/TPI3Kp85a出现显著性变化,四周和十周训练模型没有引起PpI3Kp85a/TPI3Kp85a基础值发生变化。3)爬坡训练能够激活PI3K信号通路,而零坡度训练模型PI3K信号通路活性未激活,其发生的机制有待于进一步提高。

关键词：不同训练水平磷酯酰肌醇-3激酶心肌肥大信号通路

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2011年中国生理学会心血管生理学术研讨会在四川省绵阳市隆重召开

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生理通讯 2011年第6期30卷 133-134页

作者：杨艳泸州医学院心肌电生理研究室四川泸州646000

由中国生理学会循环生理专业委员会主办、泸州医学院和四川省生理科学会承办的2011年中国生理学会心血管生理学术研讨会于2011年11月2日至5日在我国著名的科学城——四川省绵阳市隆重召开。绵阳市副市长经大忠、绵阳市卫生局长秦晓明、... 详细信息

由中国生理学会循环生理专业委员会主办、泸州医学院和四川省生理科学会承办的2011年中国生理学会心血管生理学术研讨会于2011年11月2日至5日在我国著名的科学城——四川省绵阳市隆重召开。绵阳市副市长经大忠、绵阳市卫生局长秦晓明、泸州医学院院长廖斌、

关键词：中国生理学会学术研讨会绵阳市四川省心血管专业委员会医学院科学城

来源：评论

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