低氧训练促进大鼠心肌组织血管生成的体视学研究

研究目的:研究低氧、训练及低氧训练对心肌组织血管生成的不同作用。研究方法:采用3×3析因设计试验,将健康雄性SD大鼠72只随机分为9组,采用免疫组织化学及体视学方法,检测心肌组织中微血管密度参数的改变,分析低氧和运动训练两种不同的处理因素对心肌组织微血管体积密度、表面积密度、长度密度的单独效应、主效应及交互作用。研究结果:CD34可较好显示心肌组织微血管;低氧处理及运动训练对心肌组织微血管体积密度、表面积密度、长度密度的主效应有差别,低氧处理、运动训练的单独效应中以超低氧处理、低氧训练的效应最强,并且,低氧处理与训练方式两因素之间具有协同交互作用。     

低氧训练大鼠心肌组织低氧诱导因子对血管新生的影响

目的:通过研究低氧训练大鼠心肌组织中HIF-lα和血管内皮CD34的蛋白表达情况,来初步探讨HIF-lα在促进心肌组织血管形成中的作用.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15m/min、持续时间为25min 递增至第10 周速度为28m/min、持续时间为50min,低练组每周二、四、六在相当于海拔1 500m 的低氧环境中训练,并且在低氧环境中居住,低氧程度由第1 周相当于海拔1 800m 递增至第10 周相当于海拔3 600m.应用免疫组织化学、显微图象对HIF-1和CD34的阳性表达进行定性和定量分析.结果:低氧状态下,HIF-lα有大量的蛋白表达,低氧复合运动,表达更多,而CD34 蛋白表达只发生在常氧运动组和低氧训练组.结论: HIF-lα是促进心肌组织血管新生的一种重要因子,但须结合运动才能产生积极的作用.     

不同模式低氧耐力训练对大鼠肝组织HIF-1α、HO-1 mRNA表达的影响

目的:观察大鼠肝组织中HIF-1α、HO-1 mRNA表达的变化,探讨不同模式低氧耐力训练对它们的影响。方法:适应性训练后60只雄性SD大鼠,随机分为常氧安静组、低氧安静组、低住低练组、高住高练组、高住低练组、低住高练组。低氧环境模拟海拔3 500 m的氧浓度(13.6%的氧浓度),低氧训练组强度为30 m/min,常氧训练组强度为35 m/min;所有训练组持续运动1 h/天,5天/周,共训练4周。采用实时荧光定量PCR检测大鼠肝组织HIF-1α、HO-1 mRNA水平的变化。结果:1)低氧安静、低住低练、高住高练、高住低练和低住高练组HIF-1αmRNA表达较常氧安静组均有非常显著性升高(P<0.01);高住高练组HIF-1αmRNA表达较低住低练、高住低练和低住高练组均有非常显著性升高(P<0.01);低氧安静组HIF-1αmRNA表达较高住低练、低住高练组有非常显著性升高(P<0.01);2)与常氧安静组相比,高住低练组HO-1 mRNA表达显著升高(P<0.05),而低氧安静、低住低练、高住高练和低住高练组HO-1 mRNA表达均有非常显著升高(P<0.01)。结论:1)单纯低氧、单纯训练和不同模式...     

低氧训练对大鼠肾皮质HIF-1α、VEGF基因表达的影响

目的:探讨不同模式低氧耐力训练对大鼠肾皮质HIF-1α、VEGF基因表达的影响.方法:6周龄雄性SD大鼠90只,经过适应性训练后筛选出60只,随机分为6组:常氧安静组、低氧安静组、低住低练组、高住低练组、低住高练组.采用常压低氧舱以13.6%的氧浓度(相当于海拔3 500 m的氧浓度)进行低氧训练,低氧训练强度为30 m/min,常氧训练强度为35 m/min,持续运动1 h/d,5天/周,训练4周.安静组4周末、训练组最后一次训练恢复24 h后取材.采用实时荧光定量PCR技术测试大鼠肾皮质HIF-1α、VEGF mRNA水平的变化.结果:高住高练组大鼠肾皮质HIF-1α、VEGF mRNA表达较低住低练组均有非常显著性上调(P<0.01);高住低练组、低住高练组大鼠肾皮质HIE-1α、VEGF mRNA表达与低住低练组相比有所升高,但无显著性差异;高住高练组HIF-1α与VEGF表达呈高度正相关,相关系数为0.798(P<0.05).结论:高住高练比高住低练、低住高练更能促进肾皮质HIF-1α、VEGF mRNA表达;高住高练肾皮质HIF-1α基因表达对VEGF转录有一定促进作用.     

高住低训对大鼠骨骼肌低氧诱导因子-1α和血管内皮生长因子蛋白表达的影响

目的:探讨高住低训(HiLo)对大鼠骨骼肌中低氧诱导因子(HIF-1α)和血管内皮因子(VEGF)蛋白表达的影响。方法:40只SD大鼠随机分为常氧安静组(C)、常氧训练组(E)、低氧安静组(L)和高住低训组(H)。实验选择模拟2500m海拔低氧环境,以20m/min的速度,6次/周,40min/d进行跑台训练。采用HE染色法观察高住低训对大鼠骨骼肌形态影响,RT-PCR法检测,半定量分析大鼠腓肠肌HIF-1αmRNA和VEGF m RNA表达,Western Blot检测,Image分析大鼠腓肠肌HIF-1α和VEGF蛋白表达。结果:H组HIF-1αm RNA和VEGF m RNA表达量显著升高(P<0.05),H组HIF-1α和VEGF蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论:高住低训诱导HIF-1αmRNA和VEGF m RNA表达,高住低训对大鼠腓肠肌起到保护作用,其机制可能是通过上调腓肠肌HIF-1α和VEGF蛋白表达。     

增压辅助方法对大鼠骨骼肌HIF-1α表达的影响

目的:通过高原低氧大强度训练与增压辅助方法相结合建立动物模型,探讨高原低氧大强度训练后施加增压辅助方法对大鼠骨骼肌组织HIF-1α表达的影响。方法:wistar大鼠32只随机分为4组:其中A组为自然环境下恢复,B组0.2MPa增压1h恢复,C组0.2MPa增压2h恢复,D组0.3MPa增压2h恢复。4组大鼠在西宁(2260m)经过3天适应性训练和6天正式训练。在最后一次训练结束后24h所有大鼠实施腹腔麻醉取大鼠一侧腓肠肌,运用蛋白质免疫印迹法检测各组HIF-1α蛋白表达量。结果:施加增压辅助方法干预后各恢复组大鼠骨骼肌HIF-1α蛋白表达较自然恢复组呈上升趋势,其中B组增幅较大。结论:通过1周低氧大强度训练后,施加增压辅助方法的实验发现,各增压恢复组大鼠骨骼肌HIF-1α蛋白表达上调,表明高原训练后施加增压辅助方法可能对增强机体低氧耐受能力产生影响,有利于机体运动疲劳的快速恢复以及有效发挥高原训练的优势。     

力竭性运动对"高住低训"小鼠脑部HIF-1α蛋白表达及NOS/NO的影响

目的:旨在探讨"高住低训"下力竭运动对小鼠大脑内HIF-1蛋白表达和NOS/NO系统的影响。方法:30只4周雄性小鼠随机分成5组,常氧对照组(NC)、常氧训练组(NT)、低氧对照组(HC)、高住低训组(HT)、高住低训注射药物CHX组(HTC),每个训练组分别进行9周每天1h的游泳训练,最后一次力竭运动后断头处死,比较常压有氧训练和模拟"高住低训"的小鼠大脑HIF-1蛋白表达和NOS活性和NO含量的变化。结果:"高住低训"组与常压常氧训练组比较,HIF-1表达量明显减少,cNOSi、NOS活性明显提高,NO含量明显增加。结论:"高住低训"组小鼠大脑组织逐渐适应了低氧刺激。     

"高住低训"后力竭运动对小鼠大脑HIF-1α蛋白表达及NOS/NO的影响

目的:了解“高住低训”下力竭运动对小鼠大脑内HIF-1蛋白表达和NOS/NO系统的影响。方法:30只4周雄性小鼠随机分成5组,常氧对照组(NC)、常氧训练组(NT)、低氧对照组(HC)、高住低训组(HT)、高住低训注射药物CHX组(HTC),每个训练组分别进行9周每天1小时的游泳训练,最后一次力竭运动后断头处死,比较常压有氧训练和模拟“高住低训”的小鼠大脑HIF-1蛋白表达和NOS活性NO含量的变化。结果:“高住低训”组与常压常氧训练组比较,HIF-1表达量明显减少,cNOSi、NOS活性明显提高,NO含量明显增加。结论:“高住低训”组小鼠大脑组织逐渐适应了低氧刺激。     

力竭性运动对“高住低训”小鼠脑部HIE-1α蛋白表达及NOS／NO的影响

目的：旨在探讨“高住低训”下力竭运动对小鼠大脑内HIF-1蛋白表达和NOS／NO系统的影响。方法：30只4周雄性小鼠随机分成5组,常氧对照组（NC）、常氧训练组（NT）、低氧对照组（HC）、高住低训组（HT）、高住低训注射药物CHX组（HTC）,每个训练组分别进行9周每天1h的游泳训练,最后一次力竭运动后断头处死,比较常压有氧训练和模拟“高住低训”的小鼠大脑HIF-1蛋白表达和NOS活性和NO含量的变化。结果：“高住低训”组与常压常氧训练组比较,HIF-1表达量明显减少,cNOS、iNOS活性明显提高,NO含量明显增加。结论：“高住低训”组小鼠大脑组织逐渐适应了低氧刺激。     

低氧、低氧训练对AMPKα2三种不同基因状态鼠骨骼肌GLUT4表达及肌糖原含量的影响

目的:研究2周低氧、低氧训练对AMPKα2三种不同基因状态鼠骨骼肌GLUT4表达及肌糖原含量的影响,以探讨低氧、低氧训练对小鼠骨骼肌GLUT4基因和蛋白表达的影响及可能机制.方法:野生小鼠和AMPKα2高表达转基因小鼠AMPKα2基因敲除小鼠各30只,分别随即分为常氧对照组、低氧暴露组和低氧训练组.低氧暴露组小鼠于低氧房(模拟海拔4 000 m高度,氧浓度约为12.3%)低氧暴露2周,低氧训练组小鼠2周低氧暴露同时每天于同浓度低氧房中跑台运动1 h,跑台速度12 m/min.最后一次跑台训练后12 h取材,测定小鼠骨骼肌GLUT4基因和蛋白表达、AMPKα2蛋白表达以及肌糖原水平.结果:1)野生鼠,2周低氧暴露以及2周低氧训练后GLUT4基因和蛋白含量,与常氧对照组相比均显著增加,且低氧训练组小鼠比低氧暴露组增加更为显著.2)AMPKα2的高表达小鼠与野生鼠相比,2周低氧暴露后GLUT4蛋白和基因含量并没有显著差异,而经过2周低氧训练后,AMPKα2的高表达鼠骨骼肌GLUT4蛋白和基因表达量比野生鼠增加更为显著.3)AMPKα2基因敲除小鼠骨骼肌GLUT4表达量2周低氧训练后与野生鼠相比无显著差异,而2周低氧暴露后显著低于野生鼠.结论:1)低氧及低氧训练均能引起骨骼肌GLUT4表达的增多,且低氧和训练引起的GLUT4表达的增多可能有叠加效应.2)在低氧+训练双重刺激下,AMPKα2的高表达参与了调节GLUT4基因和蛋白表达的增加.3)低氧暴露引起的GLUT4基因和蛋白表达的增加至少部分是依赖AMPKα2调节,而在低氧+训练双重刺激下,机体还可以募集其他的信号通路完全代偿AMPKα2对GLUT4表达的调节作用.     

低氧诱导因子-1在高原低氧训练中的研究现状与进展

采用文献资料法,介绍了HIF-1的概念及主要功能,HIF-1在高原训练中的主要影响因素,分析总结了国内外有关HIF-1在高原低氧训练中的研究现状及存在的问题。并指出了HIF-1在高原低氧训练中研究的意义和将来值得研究的方向。总结后认为：机体在低氧下运动时。HIF-1增加了VEGF、EPO基因的表达以及促进糖酵解的进行。可提高运动员的运动能力。     

低氧训练对大鼠心肌组织微血管生成的影响

目的 研究不同的低氧训练模式大鼠心肌组织微血管的生成情况和变化规律,为低氧训练实践提供试验依据.方法 将健康雄性SD大鼠60只,按体重随机分为6组,每组10只.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,低氧训练组每周二、四、六在相当于海拔1 500 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1 800 m递增至第10周相当于海拔3 600 m.应用免疫组织化学、显微图象对CD34的阳性表达进行定性和定量分析.结果 CD34可较好标记心肌组织微血管,运动组与低氧训练组有丰富的微血管新生.结论 单纯低氧不能显著增加心肌组织的血管生成,运动能使心肌组织血管产生适应性变化,当低氧与运动两种因素同时介入,血管生成丰富.     

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.     

低氧训练诱导AMPK对小鼠骨骼肌PPARα表达的影响

研究常氧耐力训练、低氧刺激以及低氧耐力训练4周后,AMPKα2转基因鼠和AMPKα2基因敲除鼠骨骼肌AMPKα1/α2磷酸化、核内PPARα蛋白含量,探讨低氧训练下AMPKα对PPARα的影响.方法:C57BL/6J野生小鼠、AMPKα2基因高表达和AMPKα2基因敲除鼠各40只,按体重随机分为4组:常氧安静对照组,常氧耐力训练组,低氧安静对照组,低氧耐力训练,每组10只.耐力训练组小鼠训练设计为:每天1小时坡度为0,速度为12 m/min的跑台训练,每周6天,持续4周.低氧方案为:每天间歇性低氧8小时,模拟海拔4500 m左右的低氧环境.测定磷酸化AMPK(Thr172)、核内PPARα蛋白含量以及PPARαmRNA含量.结果:1)四周低氧耐力训练可激活骨骼肌AMPK,促进AMPKα磷酸化;2)四周低氧耐力训练显著增加骨骼肌核内PPARα蛋白的表达;3)与WT鼠相比,低氧耐力训练显著增加OE鼠AMPKα磷酸化和核内PPARα蛋白表达,显著降低KO鼠AMPKα磷酸化和核内PPARα蛋白表达.提示核内PPARα蛋白水平与AMPK激活后的AMPKα磷酸化水平密切相关.     

间歇低氧训练对SD大鼠心肌肌球蛋白重链表达的影响

目的:观察在间歇低氧及游泳运动的影响下,SD大鼠心肌细胞肌球蛋白重链α-MHC、β-MHC两种异构型表达的变化,探讨间歇低氧训练对心肌功能影响的可能分子机制.方法:将128只SD大鼠随机分成对照组、间歇低氧训练组、游泳训练组及间歇低氧+游泳训练组,经过4周的训练,采用SDS-PAGE法观察SD大鼠心肌细胞肌球蛋白重链α-MHC、β-MHC表达的变化. 结果:间歇低氧及游泳训练可引起α-MHC表达不同程度的上调,同时β-MHC表达不同程度的下调.结论:在间歇低氧及运动性机械刺激作用的过程中,心肌细胞通过上调α-MHC和下调β-MHC的表达,来适应环境氧分压降低的变化和运动刺激的作用.     

间歇低氧训练对SD大鼠心肌肌球蛋白重链异构型α-MHC、β-MHC mRNA表达的影响

目的 观察在间歇低氧训练及游泳训练的影响下,SD大鼠心肌细胞肌球蛋白重链α-MHC、β-MHC两种异构型基因表达的变化,探讨间歇低氧训练对心肌功能影响的可能分子机制.方法 将128只SD大鼠随机分成对照组、间歇低氧训练组、游泳训练组及间歇低氧+游泳训练组,经过4周的训练,采用RT-PCR法观察SD大鼠心肌细胞α-MHC、β-MHC mRNA表达的变化.结果 间歇低氧及游泳训练可引起α-MHC mRNA表达不同程度的上调,同时β-MHC mRNA表达不同程度的下调.结论 在间歇低氧及运动性机械刺激的过程中,心肌细胞通过对肌球蛋白两种异构型表达的调控,来适应环境氧分压降低的变化,间歇低氧及运动引发的调控路径似乎有所不同.     

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。     

运动训练大鼠组织芯片(TMAs)的构建与肌组织Hsp27和细胞凋亡的组织表达谱研究

目的：探讨运动训练大鼠TMAs的构建与细胞凋亡的组织表达谱特征.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,构建运动训练大鼠TMAs,应用免疫组织化学SABC法,观察大鼠骨骼肌、心脏和主动脉血管组织细胞凋亡及Hsp27蛋白组织表达谱变化.结果：制备了216点阵的运动训练大鼠TMAs,得到了不同运动强度对大鼠血管、心脏和骨骼肌组织细胞凋亡和Hsp27组织表达谱.其特征为Bax蛋白在心肌和骨骼肌中表达最多,血管平滑肌中表达较少,Bcl-2蛋白在心肌表达较多,在血管平滑肌及骨骼肌中表达较少,运动干预可显著影响Bcl-2/Bax比值在这3种组织中的变化.Hsp27蛋白在血管平滑肌中表达较多而在其他组织中表达较少,随着运动强度的增加,Hsp27蛋白表达基本呈上升趋势.结论：应用运动训练大鼠TMAs研究不同组织细胞凋亡和Hsp27的组织表达谱变化规律是可行的,值得推广.有氧训练可抑制大鼠血管、心脏和骨骼肌组织的细胞凋亡,疲劳训练可促进大鼠血管、心脏和骨骼肌组织细胞凋亡的发生,Hsp27蛋白参与了上述过程.     

低氧训练对大鼠肾组织低氧应激反应基因nRNA表达的影响

研究目的：研究运动训练后采用低氧处理对肾组织低氧应激反应基因mRNA表达的影响。研究方法：将健康雄性SD大鼠32只，随机分为4组，采用基因芯片方法，检测肾组织中低氧应激反应基因mRNA表达。研究结果：低氧训练可改变大鼠肾组织中部分低氧应激基因的mRNA的丰度，其中，PDIPL mRNA、RHODANESE mRNA表达上调，AM mRNA、HSP40 mRNA、ECE1 mRNA、ENO-1 mRNA、IL-1B mRNA、IL-6 mRNA、TSG-14 mRNA袁达下调；低氧训练没有改变IL-1A mRNA、BMYB mRNA的丰度。肾组织中低氧应激基因mRNA在低氧训练的第3、6、13天呈现不同的变化，RHODANESE mRNA表达持续上升，而AM mRNA、HSP40 mRNA、ECE1 mRNA、ENO-1 mRNA、IL-1B mRNA、IL-6 mRNA、PDIPL mRNA、TSG-14 mRNA表达下调并于训练的第13天回到安静状态的表达水平。     

低氧训练与低氧诱导因子-1的研究进展

在许多类型的细胞中均发现低氧可诱导低氧诱导因子-1(HIF-1)水平的增高,说明存在1个普遍的氧感受和低氧信号转导机制。其中HIF-l起着重要的作用。本文综述了HIF-1的结构、功能和活性调节、与低氧信号转导的关系及低氧训练对低氧诱导因子-l的影响等方面的研究进展,为运动与低氧适应提供理论依据。