长期运动训练对外周血淋巴细胞DNA损伤和凋亡的影响及机制研究

训练组(男子足球运动员,n=16)和对照组(男子大学生,n=16)在功率自行车上完成一次递增负荷力竭运动。运动前、运动后以及运动后24 h采集静脉血,测定外周血淋巴细胞计数、淋巴细胞凋亡率、羟自由基、8-羟基脱氧鸟嘌呤(8-OHdG)和8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶(OGG1)。结果发现,运动后即刻,训练组和对照组外周血淋巴细胞计数(P<0.01;P<0.05)、淋巴细胞凋亡率(P<0.05;P<0.01)、羟自由基(P<0.01;P<0.01)、8-OHdG(P<0.01;P<0.01)和OGG1(P<0.01;P<0.01)均高于运动前水平,而训练组OGG1升高幅度高于对照组(P<0.01),其他各指标升高幅度则均明显低于对照组(均为P<0.01)。运动后24h,对照组外周血淋巴细胞计数低于运动前(P<0.01),淋巴细胞凋亡率高于运动前(P<0.01),而训练组则恢复至运动前;两组8-OHdG(P<0.05;P<0.01)均高于运动前,但升高幅度明显低于对照组(P<0.01);OGG1在对照组恢复至运动前,而训练组仍高于运动前水平(P<0.05)。因此,长期运动训练通过降低氧化应激水平、提高DNA修复能力、减轻DNA氧化损伤,抑制运动性淋巴细胞凋亡。     

急性力竭运动对青少年田径运动员血浆游离DNA的影响

为探讨急性力竭运动对青少年田径运动员血浆游离DNA(cf-DNA)的影响,寻找运动员机能监控的新标记物。安排16名青少年田径运动员在电动跑台上进行一次急性递增负荷力竭运动,于运动前、运动后即刻、运动后15 min、30 min、1 h、2 h、3 h、4 h、12 h和24 h分别测定红细胞压积(HCT)、cf-DNA、血浆丙二醛(MDA)、肌酸激酶(CK)和肌红蛋白(Mb)。用心率表监控运动过程并记录运动时间和心率,推算训练冲量(TRIMPS)。结果显示:HCT在所有监测时间点均无显著性变化(P>0.05);cf-DNA在运动后即刻显著性升高(P<0.01),30 min达峰值(P<0.01),4 h后降至安静水平(P>0.05);血浆MDA、CK和Mb在运动后即刻均显著性升高(P<0.05、P<0.01、P<0.01),并一直持续到运动后24 h(P<0.01、P<0.05、P<0.01)。TRIMPS与运动后15 min和30 min时cf-DNA水平呈显著正相关(分别为r=0.55,P<0.01;r=0.64,P<0.05)。结果说明:cf-DNA是组织损伤早期标志物,可作为运动员机能监控的新指标。     

不同强度运动训练对大鼠骨骼肌蛋白浓度OD值及Bcl-2和Bax表达的影响

目的:探讨不同强度运动训练对大鼠骨骼肌蛋白浓度OD值及Bcl-2、Bax表达的影响。方法:选用健康雄性SD大鼠60只,随机分对照组、中等强度训练组和大强度训练组。采用考马斯亮蓝法测定各组大鼠腓肠肌中蛋白浓度OD值。采用免疫印迹技术检测骨骼肌中Bcl-2和Bax蛋白含量。结果:和对照组相比,中等强度训练组大鼠腓肠肌中蛋白浓度OD值及Bcl-2的表达显著增加(P<0.05),Bax的表达无明显变化。大强度训练组大鼠腓肠肌中蛋白浓度OD值无明显变化,Bcl-2的表达显著降低(P<0.05),Bax的表达显著增加(P<0.05)。结论:中等强度的运动训练可使大鼠骨骼肌细胞中蛋白浓度OD值及Bcl-2基因蛋白增加,有效促进了骨骼肌的肥大和抑制了骨骼肌细胞凋亡的发生,而大强度运动训练可抑制骨骼肌细胞蛋白浓度OD值及Bcl-2蛋白的表达,促进Bax蛋白的表达,从而促进骨骼肌细胞的凋亡。     

运动对内质网应激诱导阿尔茨海默病模型大鼠海马细胞凋亡的影响

目的:探讨运动对内质网应激诱导阿尔茨海默病大鼠海马神经细胞凋亡的影响及其机制。方法:45只雄性SD大鼠随机分为假手术组(S)、AD模型组(M)、模型训练组(E),每组15只。在立体定位仪下向大鼠两侧海马注射Aβ25-35制造AD模型,TUNEL法检测海马细胞凋亡率的变化,western blot法检测GRP78、Caspase-12、Bcl-2及Bax的表达。结果:与S组比较,M组大鼠海马神经细胞凋亡率增加,内质网应激蛋白GRP78、Caspase-12表达均增加,Bcl-2表达降低,Bax表达升高,差异均有统计学意义(P<0.01);与M组相比,6周游泳训练干预后,E组大鼠细胞凋亡率下降,GRP78、Caspase-12表达均降低,Bcl-2表达升高,Bax表达降低,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论:6周的游泳训练可减少AD大鼠海马神经细胞的凋亡,其机制可能是降低内质网应激反应,下调GRP78、Caspase-12和Bax的表达,同时增加Bcl-2的表达,进而促进神经元存活。     

大负荷及恢复训练对大鼠肾细胞凋亡的影响

目的 从肾细胞凋亡角度揭示运动训练对组织损伤与重建的机制.方法 40只雄性SD大鼠随机分成对照组(C),中负荷训练组(M),大负荷运动组(HI),减训组(HR),停训组(HS).训练12周后取材,HE染色观察各组肾组织细胞的形态学;采用TUNEL荧光法检测肾脏细胞凋亡;免疫组织化学方法检测Bcl-2,Bax蛋白的表达;分光光度法检测超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的含量.结果 运动组大鼠血清SOD/MAD比值发生变化,与C组比较,M组降低(P<0.05),HI组最低(P<0.01),HR组有所回升,HS组接近对照组水平;运动组均有细胞凋亡发生,与对照组相比,M组凋亡率较低(P<0.05), HI组、HR组和HS组较高(P<0.01),但三者不具显著差异;对照大鼠Bcl-2蛋白、Bax蛋白有很低的基础表达,经不同运动负荷训练后,二者表达量明显上升,差异极显著(P<0.01).Bax/Bcl-2比值与对照组相比,运动组差异显著.M组、HI组和HR组Bcl-2蛋白、Bax蛋白表达表现为Bax＞Bcl-2,C组与HS组表现为Bcl-2＞Bax.结论 大负荷训练对大鼠肾细胞凋亡的诱导作用较高,减训和停训期间也存在较高的细胞凋亡.大负荷训练导致肾组织在形态学上的改变,减量训练可能有利于肾组织的恢复.大鼠肾细胞Bcl-2和Bax蛋白表达随运动负荷的增大而增强,在减训和停训期间呈下降趋势.Bax/Bcl-2比值与细胞凋亡发生没有直接关系,而主要参与凋亡率的调控.大强度负荷训练使大鼠抗氧化能力的下降而凋亡的程度的增加;在恢复期,机体细胞凋亡程序启动后,即使诱因消失,也将持续较长的时间.     

抗阻训练对衰老大鼠腓肠肌Bcl-2BaxmRNA及线粒体膜电位的影响

目的：探讨抗阻训练对衰老大鼠腓肠肌 Bcl-2、Bax mRNA 表达及线粒体膜电位（ΔΨmt）的影响。方法：以雄性 SD 大鼠为研究对象,饲养至 18月龄后通过 8 周抗阻训练干预,分别以 0%、30%、50%、70%最大负重进行间歇跑台运动,坡度为 35°,跑速 15 m/ min,隔天一次。8 周末检测腓肠肌Bcl-2、Bax mRNA 表达水平,JC-1 脂质荧光染料法检测线粒体膜电位。结果：与衰老安静组相比,训练组衰老大鼠腓肠肌 Bcl-2/Bax mRNA 比值升高,线粒体膜电位（ΔΨmt）下降的细胞百分率减少。其中,30%、50%最大负重抗阻训练组的 Bcl-2/Bax mRNA 比值升高,且具有统计学意义（P<0.01,P<0.05）;0%、30%、50%最大负重抗阻训练组衰老大鼠线粒体膜电位下降的细胞百分率的差异有统计学意义（P<0.01）。结论：低、中等负重抗阻训练能上调衰老过程中腓肠肌 Bcl-2/Bax mRNA 比值,减少线粒体膜电位（ΔΨmt）下降的细胞百分率,对腓肠肌细胞凋亡的发生有明显的调控作用。     

低氧训练对大鼠脑组织Ngb、HIF-1α、Bax和Bcl-2的影响

探讨常压下模拟低氧(氧体积分数13.6%)训练对大鼠脑组织Ngb、HIF-1α、Bax和Bcl-2的影响,为运动和低氧适应提供理论参考。将50只9周龄雄性SD大鼠随机分为低住安静组、低住低练组、高住安静组、高住低练组和高住高练低练组,每组10只。训练组大鼠进行跑台训练,强度为常氧下35 m/min、低氧下30 m/min,持续运动1 h/d,5 d/周,持续4周。实验结束后,采用ELISΑ试剂盒分别检测大鼠脑组织Ngb、HIF-1α、Bax和Bcl-2水平,并计算Bax与Bcl-2的比值。结果发现:(1)与低住安静组比较,低住低练组HIF-1α、Bax和Bax/Bcl-2均升高(P<0.05或P<0.01);高住安静、高住低练和高住高练低练组的Ngb、HIF-1α、Bax和Bcl-2均升高(P<0.05或P<0.01)。(2)与低住低练组相比,高住安静、高住低练和高住高练低练组的HIF-1α和Bcl-2均升高(P<0.01);高住低练和高住高练低练组的Bax/Bcl-2降低(P<0.01);高住高练低练组的Ngb升高(P<0.01)。(3)与高住安静组相比,高住低练组和高住高练低练组的HIF-1α、Bcl-2均升高(P<0.05或P<0.01);高住高练低练组的Ngb升高(P<0.01),Bax/Bcl-2降低(P<0.05)。(4)与高住低练组相比,高住高练低练组Bcl-2升高(P<0.01)。(5)Ngb表达和HIF-1α表达呈正相关(r=0.563,P<0.01);Ngb表达与Bax/Bcl-2变化呈正相关(r=0.486,P<0.01);HIF-1α表达与Bax/Bcl-2变化呈正相关(r=0.353,P<0.05)。结果表明:单纯训练刺激会引起大鼠脑组织HIF-1α升高,单纯低氧刺激会引起大鼠脑组织Ngb和HIF-1α升高,当训练和低氧这两种因素相互结合时,Ngb和HIF-1α的升高更明显。高住高练低练对大鼠脑组织Bcl-2的影响要大于高住低练。Ngb和HIF-1α的升高,使Bax/Bcl-2向着有利于神经元存活的方向发展,提示Ngb和HIF-1α参与了中枢神经系统的缺氧耐受和自我保护。     

有氧运动对青年男性外周血淋巴细胞DNA修复酶的影响

目的:观察3个月有氧运动对青年男性外周血淋巴细胞线粒体与细胞核DNA修复酶的影响,探讨有氧运动提高免疫功能的机制。方法:34名健康青年男性随机分为运动组(n=16)和对照组(n=18),运动组进行每周3次共12周的有氧运动干预,对照组保持日常生活习惯不变。实验前后分别测定淋巴细胞凋亡率、淋巴细胞线粒体和细胞核8-羟鸟嘌呤(8-oxoguanine,8-oxoG)、8-羟鸟嘌呤DNA糖基化酶α(8-oxoguanine DNAglycosylaseα,OGG1α)和OGG1β蛋白表达量。结果:两组基础值均无显著性差异。与实验前比较,实验后运动组淋巴细胞凋亡率显著性降低(5.10±0.89 vs 3.64±1.07,P<0.01),线粒体与细胞核8-oxoG均显著性降低(线粒体:8.75±1.85 vs 5.16±0.86,P<0.01;细胞核:3.93±1.35 vs 2.13±0.51,P<0.01),OGG1α和OGG1β均显著性升高(OGG1α:1.26±0.39 vs 2.31±0.42,P<0.01;OGG1β:0.83±0.17 vs 1.45±0.48,P<0.01),而对照组各指标均无显著性变化(均为P>0.05)。结论:规律有氧运动上调了淋巴细胞线粒体与细胞核DNA修复酶的表达量,降低了DNA氧化损伤,淋巴细胞凋亡率随之降低。     

运动训练对大鼠主动脉一氧化氮合酶及细胞凋亡的影响

目的:探讨不同强度训练对大鼠主动脉一氧化氮合酶(NOS)及细胞凋亡的影响。方法:采用跑台训练方式,建立大鼠有氧运动和疲劳运动模型,运用免疫组织化学SABC法研究不同运动强度对大鼠主动脉神经型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)、诱导型一氧化氮合酶(in-duced nitric oxide synthase,iNOS)、内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)和细胞凋亡蛋白(Bcl-2/Bax)表达的影响。结果:有氧训练组与对照组比较,主动脉NOS 3个亚型及Bcl-2,Bax表达差异显著(P<0.05);疲劳训练组与对照组和有氧训练组比较,主动脉iNOS、eNOS及Bcl-2,Bax表达差异显著(P<0.05),nNOS虽有增加但差异不显著。结论:运动可引起大鼠主动脉NOS 3个亚型及Bcl-2,Bax表达变化,且与运动强度关系密切。有氧训练可使主动脉NOS适度表达且抑制细胞凋亡,疲劳训练会导致大鼠主动脉iNOS过量表达,细胞发生凋亡现象。因此认为,运动训练引起NOS亚型表达变化与运动诱导的主动脉细胞凋亡关系密切。     

运动预处理对力竭运动诱导的大鼠海马细胞凋亡的影响

目的:建立SD大鼠运动预处理模型和一次性力竭运动模型,探讨运动预处理对一次性力竭运动诱导的海马细胞凋亡的影响及其可能机制;方法:将24只雄性SD大鼠随机分为对照组(C组),力竭运动组(EE组),运动预处理组(EP组),EP组进行持续4周的中等负荷游泳训练后,EE组和EP组负自身体重的3%进行一次性力竭游泳,用免疫组织化学法检测Bcl-2和Bax基因的蛋白表达;结果:EP组大鼠海马的Bcl-2阳性表达强度显著升高,EE组大鼠海马的王Bax阳性表达强度显著升高;结论:1)一次性力竭运动可引起大鼠海马神经元凋亡;2)运动预处理能减少力竭运动诱导的大鼠海马细胞凋亡;3)凋亡调控基因Bcl-2、Bax对运动引起的细胞凋亡有明显的调控作用.     

中等负荷运动训练对心理应激大鼠淋巴细胞凋亡的影响及其机制的研究

研究中等负荷运动训练对心理应激大鼠淋巴细胞凋亡及其调控基因的影响。将健康雄性SD大鼠32只随机分为4组,即对照组(n=8)、心理应激组(n=8)、运动组(n=8)和运动心理应激组(n=8),实验后测定各大鼠外周血中淋巴细胞凋亡及其相关调控基因的变化情况。结果表明,与对照组比较,心理应激导致大鼠外周血淋巴细胞凋亡显著增加,中等负荷的运动训练可以抑制大鼠外周血淋巴细胞的凋亡,运动心理应激组淋巴细胞凋亡与心理应激组比较显著下降,且其发生与相关调控基因的表达一致。提示:中等负荷运动训练可通过影响相关调控凋亡基因降低心理应激导致的大鼠外周血淋巴细胞凋亡,其机制可能是中等负荷的运动训练通过降低心理应激的反应强度来降低大鼠淋巴细胞的凋亡。     

场地自行车男子运动员机体反馈指标6年追踪研究

目的:研究以浙江省场地自行车短距离项目男子运动员为研究对象,通过六年的训练负荷反馈指标和机能反馈指标的采集、测试和分析,探讨上述指标对我省场地自行车短距离项目男子运动员成长存在的影响,为我省场地自行车男子短距离项目的持续高效的发展提供一定的理论依据。方法:在六年的训练周期中,对我省自行车运动员的血红蛋白、血清睾酮、血清肌酸激酶和血尿素氮进行定期测试,并形成比较完整的数据库进行对比分析。结果:①优秀组和普通组的血清睾酮、血清肌酸激酶和血尿素氮6年间变化趋势基本一致,而血红蛋白存在不同的变化趋势;②在机能反馈变化方面,与优秀组相比较,普通组的血红蛋白平均值在2012年、2016年和2017年有非常显著性差异(P<0.01),而血清睾酮则在2012年、2013年和2016年存在非常显著性差异(P<0.01);③在训练负荷反馈方面,仅在2017年,优秀组的血清肌酸激酶平均值与普通组相比较,出现非常显著性差异(P<0.01)。结论:①对场地自行车短距离男子运动员来说,血红蛋白在训练初期可能不是最主要的机能指标,但是到训练中后期可能会成为评价运动员恢复能力的一项主要指标;②血清睾酮水平的高低对场地自行车短距离男子运动员的成才至关重要,是训练初期就需要重点关注的一个指标;③血清肌酸激酶和血尿素氮分别是训练强度和训练量的机体反馈指标,优秀运动员在训练内容转换的过程中,适应能力要好于普通运动员。     

运动对心肌细胞中凋亡调控基因表达的影响

目的：研究运动对心肌细胞中调控基因Bcl-2、Bax和P53的影响，以探讨凋亡调控基因对运动引起心肌细胞凋亡的作用。方法：以大鼠中等运动强度训练、一次性力竭运动和过度训练为运动模型，采用反转录聚合酶链式反应（RT—PCR）技术，观察了大鼠心肌细胞中调控基因Bcl-2、Bax和p53 mRNA的表达。结果：长期中等强度的运动可造成大鼠心肌细胞中凋亡调控基因Bcl-2 mRNA表达明显增加，可抑制心肌细胞凋亡；而力竭运动和过度训练可引起心肌细胞中Bcl-2 mRNA表达下降、调控基因Bax、P53 mRNA表达显著升高以及凋亡调控基因Bcl-2／Bax比值显著下降，可促进心肌细胞凋亡。结论：心肌细胞中凋亡调控基因Bcl-2、Bax和p53在不同运动后的不同表达，对心肌细胞凋亡的发生有明显的调控作用。     

运动训练对大鼠房室节显微结构及Bax、Bcl- 2 表达的影响

目的：探讨有氧训练和大强度疲劳训练对大鼠房室结（Atrioventricular node，AVN）显微结构及Bax、Bcl-2表达的影响。方法：采用跑台训练方式。建立大鼠有氧运动和疲劳运动模型，分别采用普通HE染色及免疫组织化学SABC法观察AVN组织结构及该区调亡蛋白Bax、Bcl-2表达的变化。结果：有氧训练组AVN组织结构良好，传导细胞较多且界限清晰、结构完整，Bax表达低于安静对照组和疲劳训练组；Bel-2表达则相反，显著高于安静对照组和疲劳运动组；Bcl-2／Bax比率有氧运动组显著高于安静对照组和疲劳运动组。疲劳训练组AVN实质细胞分布稀疏、单位面积下细胞数目减少且有区域化溶解和空泡化现象，Bax表达显著高于安静对照组和有氧运动组；但Bcl-2及Bcl-2／Bax比率显著低于安静对照组和疲劳训练组。结论：不同强度运动训练影响大鼠AVN传导细胞及该区Bax、Bcl-2的表达，有氧运动能使大鼠AVN传导细胞显示良性变化且抑制传导细胞凋亡。大强度疲劳训练可造成AVN传导细胞发生病理改变、促进AVN传导细胞凋亡，与运动实践中运动性心律失常及运动猝死关系密切。     

运动训练对自发性高血压大鼠心肌细胞凋亡蛋白表达的影响

目的:研究运动训练对SHR心肌细胞中HSP-72、Bcl-2和蛋白激酶β(PKB)、Bax、糖原合成激酶-3(GSK-3)的影响,以探讨其对运动引起心肌细胞凋亡的作用。方法:以SHR大鼠中等强度训练为实验模型,采用Western bloting技术检测了大鼠心肌细胞中调控蛋白HSP-72、Bcl-2和蛋白激酶β(PKB)、Bax、糖原合成激酶-3(GSK-3)的表达。结果:长期中等强度训练可以提高心肌细胞中抑凋亡蛋白HSP-72、Bcl-2和蛋白激酶β(PKB)的表达,凋亡蛋白Bax、糖原合成激酶-3(GSK-3)表达显著降低,Bcl-2/Bax的表达没有显著变化,从而抑制心肌细胞的凋亡。结论:心肌细胞中HSP-72、Bcl-2和蛋白激酶β(PKB)、Bax、糖原合成激酶-3(GSK-3),Bcl-2/Bax在运动后的不同表达对心肌细胞凋亡的发生有明显的抑制作用。