雷帕霉素和LY294002对游泳训练大鼠骨骼肌生长及PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响

目的:探讨LY294002和Rapamycin对运动性骨骼肌PI3 K/Akt/mTOR上游信号通路抑制效应,为骨骼肌生长的分子机制提供实验依据。方法:以40只成年SD大鼠为对象,采用负重15%间歇游泳训练方式建立运动模型。动物分组为安静对照组(C),运动组(T),运动+LY294002组(TL),运动+Rapamycin组(TR),运动+LY294002+Rapamycin组(TRL)。取左、右侧腓肠肌和比目鱼肌,采用westren blotting技术检测骨骼肌Akt、PI3 K、mTOR及其磷酸化水平。结果:8周训练后,各实验组骨骼肌质量无显著性差异(P>0.05),但T组腓肠肌和比目鱼肌肉质量指数均显著高于对照组。与对照组相比,T组大鼠骨骼肌P-PI3 K/PI3 K、P-Akt/Akt、P-mTOR/mTOR比值略增加(P>0.05),但TR、TLR组均有显著下降(P<0.05)。结论:间歇性游泳负荷训练能够促进骨骼肌生长,且与PI3 K/Akt/mTOR信号通路有关。LY294002和Rapamycin对运动引起的PI3 K/Akt/mTOR信号通路有抑制作用。     

运动和P13K阻断剂对大鼠骨骼肌mTOR及下游信号的作用研究

目的:通过观察一周注射PI3K阻断剂和跑台运动对mTOR及其下游信号的影响,深入探讨PI3K对运动骨骼肌蛋白合成信号的机理.方法:8周龄雄性SD鼠在适应性训练后分为四组:安静组(S)、阻断剂组(SL)、运动组(E)、运动+阻断剂组(EL),每组6只.运动方式为跑台运动(坡度为10%,跑速20m/min,60min),每天一次,共7天.腹腔注射外源性LY294002.用Western Blotting法检测腓肠肌MHC、mTOR(Ser2448)、p70S6k(Thr389)和4EBP1(Thr37/46)的磷酸化表达.结果:在一周后,LY294002明显抑制MHC,运动有促进的趋势,并减弱LY294002对MHC的抑制效应.LY294002显著抑制mTOR(Ser2448)、p70S6K(Thr 389)和4EBP1(Thr 37/46)的磷酸化表达,而运动明显增强其表达.外源性LY294002和运动因素间存在交互效应,LY294002减弱运动对此通路的促进效应.结论:1)一周外源性PI3K阻断剂注射明显抑制mTOR及下游信号,并能显著抑制运动所引起的蛋白促合成效应.2)mTOR的两个下游信号对运动均较敏感,但4EBP1对PI3K阻断剂的反应较为迟钝.     

游泳训练对Ⅱ型糖尿病Wistar大鼠肠系膜动脉舒张功能改善作用的研究

目的:通过建立wistar大鼠Ⅱ型糖尿病动物模型,观察Ⅱ型糖尿病(T2DM)模型大鼠,经游泳训练后肠系膜动脉舒张功能的变化,并探讨其内在影响机制。方法:实验材料wistar大鼠60只,造模完成后随机分成3组:正常对照组(CON),Diabetes模型组(DI),游泳运动组(SEX),每组15只。进行游泳训练共计8周。结果:T2DM可造成肠系膜动脉血管舒张功能降低(P<0.05),且存在内皮依赖性。舒张功能的降低与eNOS-NO系统活性降低直接相关。游泳训练可有效维持内皮依赖性舒张功能(P<0.05),其上调eNOS-NO系统。另外,T2DM造成的eNOS-NO系统活性降低与该系统上游蛋白PI-3K,Akt降低有关,且在加入上游蛋白抑制剂(PI-3K)LY294002及eNOS阻断剂L-NAME后保护效应消失。结论:游泳训练能改善T2DM wistar大鼠肠系膜舒动脉舒张功。其内在保护作用可能是通过部分激活PI-3K-Akt-eNOS信号通路而实现。     

抗阻运动通过刺激骨骼肌FSTL1分泌抑制心梗大鼠心肌细胞凋亡及其机制探讨

目的:探讨抗阻运动通过刺激骨骼肌卵泡抑素样蛋白1(Follistatin-like protein 1,FSTL1)分泌,抑制心梗(Myocardial Infarction,MI)大鼠心肌细胞凋亡及其机制。方法:动物实验:结扎SD大鼠左冠状动脉前降支制备MI模型,术后随机分为5组,分别为假手术组(S)、心梗安静对照组(MI)、心梗+抗阻运动组(MR)、心梗+腺相关病毒空载体组(MV)、心梗+FSTL1腺相关病毒载体组(MF),每组10只,其中S组只穿线不结扎。术后1周,MR组进行为期4周的爬梯抗阻运动,MV组和MF组于左后肢胫骨前肌分别注射腺相关病毒空载体和FSTL1腺相关病毒载体。训练结束后次日,腹腔麻醉,测定心功能,摘取心脏和左后肢胫骨前肌。Masson染色观察并计算心肌胶原容积百分比(CVF%);TUNEL检测分析心肌细胞凋亡;Western Blotting实验测定骨骼肌和血清FSTL1蛋白含量,心肌FSTL1、DIP2A、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR、Bcl2/Bax蛋白表达。细胞实验:H9C2细胞分为8组,即H9C2对照组、H9C2+LPS(脂多糖:Lipopolysaccharide,LPS)组、H9C2+LPS+AICAR(AMPK激动剂AICAR)组、H9C2+LPS+LY294002(PI3K抑制剂LY294002)组、H9C2+LPS+AICAR+LY294002组、H9C2+LPS+rhFSTL1组、H9C2+LPS+rhFSTL1+AICAR组、H9C2+LPS+rhFSTL1+LY294002组。TUNEL检测H9C2细胞凋亡,CCK8检测H9C2细胞存活率,Western Blotting实验检测细胞FSTL1、DIP2A、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR、Bcl2/Bax蛋白表达。结果:MI后大鼠骨骼肌FSTL1基因和蛋白表达降低,心肌FSTL1基因表达无显著变化,心肌和血清FSTL1蛋白水平显著升高,心肌细胞凋亡和心肌纤维化显著增加,心功能下降。抗阻运动或胫骨前肌注射FSTL1腺相关病毒载体后,骨骼肌、血清和心肌FSTL1蛋白水平均显著升高,心肌FSTL1受体DIP2A、p-Akt、p-mTOR、Bcl2/Bax蛋白表达均显著上调,心肌细胞凋亡和心肌纤维化减少,心功能显著改善,且抗阻运动显著上调骨骼肌FSTL1基因表达,但心肌FSTL1基因表达无显著性差异。FSTL1和AICAR干预均显著抑制LPS诱导的H9C2细胞凋亡,增加FSTL1、DIP2A、p-Akt、p-mTOR、Bcl2/Bax蛋白表达水平和细胞存活率,LY294002干预与上述作用相反。结论:在抗阻运动上调MI大鼠心肌FSTL1表达抑制心肌细胞凋亡过程中,骨骼肌源性FSTL1发挥重要作用,骨骼肌源性FSTL1可通过血液循环到达心脏,与其受体DIP2A结合,激活下游Akt-mTOR信号通路,抑制心肌细胞凋亡,降低心肌纤维化,改善MI大鼠心功能。     

心肌梗塞后心力衰竭大鼠心脏AMPK表达上调:长期有氧运动的作用

目的:观察长期有氧运动对心肌梗塞后心力衰竭大鼠心脏AMPK表达的影响,探讨运动防治心衰的分子机制.方法:45只Wistar大鼠随机分为假手术组(Sham组)、心梗安静组(MI)和心梗运动组(MI+E).心梗模型制作成功4周后,MI +E组进行10周跑台训练,Sham组和MI组保持安静状态.实验结束后,左心室导管法测量血流动力学参数,包括左心室收缩期压力(LVSP)、左心室舒张末期压力(LVEDP)、左心室压力最大上升速率(+ dp/dtmax)和左室压力最大下降速率(-dp/dtmax).Western blot法检测心肌AMP-激活的蛋白激酶α(AMPKα)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)和葡萄糖转运体4(GLUT4)蛋白表达水平.结果:实验结束后,与Sham组比较,MI组LVEDP升高(P＜0.01),LVSP和±dp/dtmax显著性降低(均为P＜0.01),总AMPKα(P＜0.01)、磷酸化AMPKα(p-AMPKα)(P＜0.05)、总ACC(P ＜0.01)、磷酸化ACC(p-ACC) (P ＜0.01)、总GLUT4 (P ＜0.01)和肌膜GLUT4(P＜0.05)蛋白水平均显著性下降,但p-AMPKα/总AMPKα、p-ACC/总ACC、肌膜GLUT4/总GLUT4比值则均显著性升高(均为P＜0.01).与MI组比较,MI+E组LVSP和+dp/dtmax显著性升高(均为P＜0.01),而LVEDP则显著性降低(P＜0.01),总AMPKα(P ＜0.01)、p-AMPKα(P＜0.01)、总ACC(P ＜0.01)、p-ACC(P ＜0.01)、总GLUT4(P＜0.05)和肌膜GLUT4 (P ＜0.01)蛋白水平均显著性升高.结论:长期有氧运动通过上调AMPK表达改善了MI后HF大鼠的心功能.     

蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌自由基代谢及ATP酶活性的影响

探讨蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌的保护作用,选用40只健康KM小鼠,按体重层次随机分为安静对照组(A)、安静给药组(B)、运动对照组(C)、运动给药组(D),每组10只,采用递增负荷的游泳训练,共持续4周,最后一次训练至力竭,记录小鼠游泳力竭时间,并测定心肌自由基含量、抗氧化酶及ATPase的活性.结果显示给药组小鼠游泳至力竭时间明显长于对照组(P＜0.05),补充蜂胶黄酮的B、D组抗氧化酶及ATPase活性显著高于其对照组(P＜0.05),提示蜂胶黄酮可以提高机体运动能力、延缓疲劳出现,对小鼠心肌组织具有保护作用.     

有氧运动和G-CSF干预对心梗大鼠心肌细胞再生的影响及其机制探讨

目的:探讨有氧运动和G-CSF干预对心梗(MI)大鼠心肌细胞再生和心功能提升的影响及其可能机制.方法:雄性SD大鼠,体重180～220 g,建立MI模型.术后1周将存活大鼠随机分为假手术组(Sham组)、心梗组(MI组)、心梗十运动组(ME组)、心梗十动员剂组(MG组)和心梗十动员剂十运动组(MGE组),每组15只.ME和MGE组进行8周跑台有氧运动.8周后测定心功能,进行组织学染色,检测细胞增殖和干细胞趋化相关因子的表达.结果:与Sham组比较,MI组心肌出现替代性纤维化,心功能显著下降,心肌中PCNA、Ki-67和VLA-4表达增多(P＜0.01),GATA4 mRNA和蛋白表达下降(P＜0.01,P＜0.05);与MI组比较,ME、MG和MGE组梗死区心肌纤维化程度减轻,心功能显著提升,梗死面积显著缩小(P＜0.05),心肌中PCNA、Ki-67、c-kit、CD29、CXCR4和VLA-4蛋白的表达显著增加;且二者联合干预使LVEDP下降和梗死面积缩小更为显著(P＜0.05),细胞增殖和干细胞趋化相关因子表达增加优于单一因素.结论:有氧运动和/或G-CSF干预均可缩小梗死面积,有效提升大鼠心功能;发现有氧运动和G-CSF干预可有效促进MI后心肌细胞增殖及成体干细胞动员、归巢和分化,且二者联合干预效果更为显著.     

游泳训练及联合补充线粒体营养素α-硫辛酸对wistar2型糖尿病大鼠血脂代谢及脂质过氧化水平的影响

目的:观察2型糖尿病(T2DM)模型大鼠,经8周游泳训练后,血脂代谢、血清氧化应激、血糖(FBG)、胰岛素敏感性(ISI)及肝脏组织二相酶活性变化,检测联合作用方式(游泳训练及联合补充α硫辛酸)对wistarT2DM大鼠血脂代谢及脂质过氧化水平的影响,并探讨其内在影响机制。方法:实验材料wistar大鼠60只,造模完成后随机分成4组,对照组(CON);α硫辛酸(LA);游泳运动组(SEX);α硫辛酸+游泳运动组(LA+SEX),每组15只。进行游泳训练共计8周,观察各组大鼠血脂代谢水平、FBG、ISI及肝脏组织二相酶活性变化。结果:经联合作用方式可极显著性降低wistar大鼠血清总胆固醇和甘油三酯水平,降低LDL-C含量和FFA水平,提高HDL-C;在降低FBG,提高ISI作用上存在叠加效应(P<0.01),对胰岛素水平无显著性影响;在改善血清氧化应激水平作用上(降低ROS和提高SOD),存在增强作用(P<0.01);对肝脏组织二相酶的影响,在对谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)存在增强作用,对醌氧化还原酶1(NQO-1)则无此作用。结论:联合作用方式可以有效降低血清及肝脏脂质过氧化水平,纠正血脂代谢异常,提高ISI。其保护作用可能是通过降低机体氧化应激水平,维持机体血脂正常代谢水平,减少氧化应激而实现。提示,联合作用方式可以为治疗T2DM提供新思路。     

补充锌-金属硫蛋白对大鼠血清微量元素动态及抗氧化酶活性的影响

目的:探讨锌-金属硫蛋白(Zn-Metallothionein,Zn-MT)对耐力训练大鼠血清微量元素代谢及抗氧化酶的影响.方法:选取雄性SD大鼠24只,随机分为安静组、运动对照组、补充Zn-MT+运动组.按Bedford运动模型运动6周后即刻处死,取血测定大鼠血清Se、Fe、Zn、Cu、Ca、Mg含量及血清部分抗氧化酶的活性,并进行有关统计学检验.结果:与实验前相比,运动结束后大鼠血清Se、Fe、Zn、Cu、Ca、Mg含量呈下降趋势,血清中GSH、GSH-Px活性下降且有显著性差异(P＜0.05);而运动对照组血清中CAT、GST、T-AOC和T-SOD活性在大强度运动后上升有极显著性差异(P＜0.01).结论:①补充Zn-MT可以使各离子浓度回升,机体内的某些无机金属离子会产生一定的促生成和转运作用;②补充Zn-MT可以增强大鼠血清酶的活性,降低急性大强度运动造成的机体抗氧化酶活性对机体造成氧化应激损伤.     

基于力量运动的内源性心肌保护研究述评

力量运动激发内源性抗损伤能力是缺血心脏保护的有效措施.适宜力量运动可以获得预处理心脏保护效应,为缺血预处理的临床应用提供了新的可能性,并具有良好的应用前景.但力量运动因运动强度过大而导致心肌缺血及缺血再灌注损伤,力量运动的心肌保护作用及应用存在多方面的问题.就力量运动引起相对心肌缺血及缺血再灌注损伤的细胞分子学特点、力量运动缺血预处理的基本特征及心肌保护作用的细胞信号转导机制与细胞内效应器及存在的问题进行阐述,提出研究策略.     

运动训练中心肌细胞凋亡的研究进展

适宜运动只会引起运动心脏的产生,对心肌细胞凋亡的影响不大;过度训练和力竭运动都导致心肌细胞凋亡的增加.Bcl-2、Bax、Fas和p53等都可能参与了运动性心肌细胞凋亡的调控,另外,Ca^2＋、氧自由基、CytC可能是诱导心肌细胞凋亡的机制之一.     

心肌肌钙蛋白的研究进展

心肌肌钙蛋白是反映心肌损伤的一项生物标志物。与其它生化标志物相比,心肌肌钙蛋白对微小心肌损伤有更高的敏感性,升高即表明存在心肌损伤。研究表明在长时间大强度运动时人体内出现肌钙蛋白水平升高的现象。运用文献综述探讨心肌肌钙蛋白作为检测运动性心肌损伤标志物的应用意义。     

低氧训练促进心肌组织微血管生成的免疫组化研究

目的:研究不同的低氧训练模式对心肌组织血管生成的作用,从微血管生成的变化和规律来探寻最佳的低氧训练模式.方法:将健康雄性SD大鼠60只,按体重随机分为6组,运动组采用10周递增负荷跑台运动训练,每周训练6天,运动量由第1周的速度为15 m/min、持续时间为25 min递增至第10周速度为28 m/min、持续时间为50 min,低练组每周二、四、六在相当于海拔1500 m的低氧环境中训练,一、三、五在常氧下训练.并且在低氧环境中居住,低氧环境由第1周相当于海拔1800 m递增至第10周相当于海拔3600 m.采用免疫组织化学、显微图象分析对心肌组织毛细血管密度、光密度水平、表达面积进行计数和检测.结果:CD34可较好标记心肌组织微血管,其中低氧训练组有大量的CD34蛋白表达.结论:低氧训练能显著增加心肌组织的血管生成,其中高住高练低练这一低氧训练模式对心肌组织微血管的生成效果最好.     

慢性心衰心肌能量代谢调控与运动

心肌能量代谢(MEM)障碍与慢性心力衰竭(CHF)发生发展相伴,与病理性心肌肥厚及心功能异常密切相关.剖析了CHF病人的MEM特征,综述了CHF的MEM信号分子及调控通路的研究进展,以及运动干预对CHF患者的MEM相关信号调控通路的影响.心肌中AMPK、PGC-1α、PKB/Akt及HIF-1α等通过多条通路,相互协调地调控MEM.针对CHF的运动干预可影响心肌代谢信号分子,对缓解CHF的能量代谢障碍可能有重要作用,这将是防治CHF的新思路.     

三种训练对大鼠心肌细胞超微结构的影响

以大鼠为对象建立持续训练、间歇训练及静力训练３种实验动物模型,研究持续６周的上述３种训练对大鼠心脏系数及心肌细胞超微结构的影响。结果：持续训练组心脏系数增加（ｐ〈０．０５）,光镜下心肌组织毛细血管管径增大、密度增加,电镜下心肌细胞线粒体体积大、融合、肌节变长;间歇训练组心系数增加（ｐ〈０．０５）,心股细胞节缩短,局部可见肌丝断裂、Ｚ线紊乱;静力训练组心脏系数增大仁无显著性意义,心肌细胞线粒体破裂、     

不同运动负荷大鼠心肌胶原纤维的组织学变化

为探讨心室肌胶原纤维的组成、分布以及对心功能的影响，观察不同运动负荷下心肌间质胶原纤维的变化，选用雄性大鼠36只，随机分为对照组、一般运动负荷组和超负荷组，每组12只.各运动组训练满8周后，分别取左心室前壁、左心室乳头肌，常规固定，石蜡包埋、制片，用Masson染色光镜观察并进行图像分析.发现对照组胶原纤维走行及分布均匀;一般负荷组胶原纤维增多，在细胞周围呈环状分布，胶原纤维鞘上纤维母细胞增多;超负荷组胶原纤维明显增多，在心肌细胞周围呈条索状广泛分布（P＜0.01）.得出结论：胶原纤维结构改变是很多心脏病理状态的重要特征，随运动负荷的增加，心肌间质胶原纤维显著增加，心肌结构发生明显改建。     

花生肽对小鼠运动能力及心肌抗氧化能力影响的研究

目的:观察花生肽对小鼠运动能力和心肌抗氧化能力的影响。方法:昆明种小鼠随机分为6组,安静对照组、安静花生肽样品(400 mg·kg-1)组、运动对照组、运动花生肽样品高、中、低三个剂量组。运动各组进行连续4周的游泳训练,连续给药至第28天进行一次负重耐力实验。测定心肌丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,测定血清谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、肌酸激酶(CK)活性。结果:花生肽处理组心肌MDA含量明显降低,心肌SOD、GSH-Px和CAT活性均高于相应的对照组。花生肽处理组小鼠运动能力显著增强。运动花生肽中剂量、运动花生肽高剂量组和运动对照组相比,血清中GPT、GOT和CK活性显著降低。结论:花生肽通过增强心肌抗氧化能力,减轻了剧烈运动对心脏造成的损伤,来发挥它的心脏保护作用。