运动因子在心血管功能中的调控作用及相关机制研究进展

心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)是包括动脉粥样硬化、心力衰竭、心脏缺血后再灌注损伤和心肌梗死等血管和心脏的复杂病症。血管内皮细胞、平滑肌细胞和心肌细胞生理功能障碍是诱发CVD的关键因素。研究表明,运动能够对心脏和动脉的形态、功能起到积极的调控作用,可作为CVD非药物疗法的重要手段之一。运动可通过调控多种运动因子的表达水平,如肌肉分泌的Fstl1、Irisin和MSTN,脂肪分泌的Omentin、Apelin、CTRP3和CTRP9,肝脏分泌的FGF21、ANGPTL3和ANGPTL4等,进而调控血管内皮细胞、平滑肌细胞和心肌细胞的分化、增殖和凋亡,从而发挥其防治CVD作用。本文试图梳理肌肉、脂肪和肝脏分泌的运动因子与调控心脏和动脉功能之间的相关信号通路及其机制,为运动干预防治CVD提供新的思路。     

运动干预下TRB3基因生物学功能的研究进展

运用文献资料法,总结了TRB3来源、结构、家族、分布状况及其生物学功能,结果表明:TRB3在多条信号转导通路作用下的生物学功能较为复杂,且在不同的生理状态下,如在肥胖、糖尿病心肌病与高血压心脏病等病理状态下,参与的TRB3基因表达量与调控作用同正常生理状态下其发挥的作用又有所不同.据此,着重总结肥胖状态下,运动干预下TRB3基因表达与生物学功能,并总结眼下热点问题如糖尿病心肌病、高血压心脏病与TRB3基因相关研究进展.     

运动训练对心理应激大鼠血清皮质酮、白细胞介素2和肿瘤坏死因子α的影响

目的:探讨中小负荷的运动对心理应激大鼠血清皮质酮、IL-2和TNF-α的影响。方法:对大鼠进行为期8周的不同负荷运动训练,并在运动后期施加2周的心理应激,测定大鼠血清中皮质酮、IL-2和TNF-α含量。结果:(1)经过2周心理应激后,大鼠血清中IL-2、TNF-α含量显著低于对照组,而皮质酮含量显著高于对照组;(2)经过8周运动训练后,30min运动组和60min运动组IL-2含量显著高于对照组,TNF-α和对照组相比无显著性差异,而皮质酮含量显著低于对照组;同时,30min运动 应激组和60min运动 应激组大鼠血清中IL-2、TNF-α含量显著高于应激组,皮质酮含量显著低于应激组。结论:运动训练可以降低心理应激反应程度,减少内源性皮质酮释放,使血液中IL-2、TNF-α含量升高,维持机体在应激状态下的免疫功能的稳定。     

AMPK/Sirt1 信号通路在运动调控骨骼肌质量中的作用

Sarcopenia指随着年龄的增加,机体骨骼肌质量、力量及功能逐渐下降的现象,它的发生增加了老年人的健康维护成本,给家庭及社会带来沉 重经济负担。Sarcopenia的病理生理过程非常复杂,涉及细胞凋亡、氧化应激、蛋白质合成减少、骨骼肌废用、炎症反应、线粒体功能障碍等,并与骨 骼肌质量控制（蛋白质质量控制和肌纤维数目控制）失衡密切相关。AMPK （AMP-activated protein kinase）、Sirt1 （silencing information reg? ulator1）是机体内重要的能量代谢感受器,可感知体内的能量代谢状态,通过改变下游分子的基因表达或活性调节机体能量代谢过程。AMPK/Sirt1 信号通路通过对细胞自噬、细胞凋亡、细胞增殖与分化、骨骼肌蛋白合成与降解、炎症反应等过程对的调控影响骨骼肌质量与功能,这可能与机体衰 老过程中Sarcopenia的发生、发展及转归密切相关。研究表明,运动可促进骨骼肌蛋白质合成、增加机体的瘦体重,达到预防和治疗Sarcopenia的目 的,但运动所引起的AMPK/Sirt1信号通路及其调控下游细胞事件的适应性改变与Sarcopenia的内在联系尚不明确。本文通过对AMPK/Sirt1信号通 路与骨骼肌蛋白合成、降解和细胞凋亡等信号通路的关系及其运动调控进行综述,以期深入了解运动、AMPK/Sirt1信号通路与Sarcopenia的内在关 系,旨为Sarcopenia的运动防治提供新思路。     

二甲双胍联合抗阻运动对糖尿病大鼠下丘脑TGF-β1-Smad2/3的影响

目的:探究二甲双胍联合抗阻运动干预对糖尿病大鼠的血糖的影响,以及对下丘脑TGF-β1、Smad2/3含量的影响。方法:采用高糖高脂饲料喂养结合腹腔注射链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)注射液诱导糖尿病大鼠模型,二甲双胍和抗阻爬梯干预,Western-Blot法检测糖尿病大鼠下丘脑TGF-β1、Smad2/3蛋白表达量。结果:二甲双胍和运动均有一定降血糖效果,以药物治疗最为明显,联合干预的效果低于单独干预;二甲双胍和抗阻运动干预及其联合干预,Smad2/3、TGF-β1表达无明显的改变。结论:6周的糖尿病进程可能没有损伤大鼠下丘脑,抗阻运动和二甲双胍药物干预降低糖尿病大鼠血糖可能存在一定的抵消作用。     

力竭运动后大鼠心脏传导系统TNF-α的变化及其在运动性心律失常发生中的作用

目的:探讨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炎性因子TNF-α基因和蛋白水平的表达特点,为运动性心律失常发生机制的阐明提供实验依据。方法:100只健康成年雄性SD大鼠随机分为一次和反复力竭组及相应的对照组,每组10只。分别于力竭运动后0、4、12及24h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和免疫荧光方法研究细胞炎性因子TNF-α的mR-NA和蛋白表达的变化。结果:一次力竭运动后窦房结和房室结的TNF-αmRNA和蛋白表达规律基本一致,呈先升高后下降的趋势,在运动后即刻明显高于对照组(P<0.01)。浦肯野纤维TNF-αmRNA和蛋白表达呈先下降后上升趋势,在运动后4h明显低于对照组(P<0.01)。反复力竭运动后窦房结、房室结和浦肯野纤维的TNF-αmRNA和蛋白表达呈下降趋势,与对照组相比,窦房结和浦肯野纤维在运动后12h最明显,房室结在运动后24h最明显(P<0.01)。结论:一次力竭运动后即刻窦房结和房室结炎性因子TNF-α在mRNA和蛋白水平均大量表达,易引起心脏传导系统炎性细胞浸润,细胞间质增殖乃至纤维化和损伤,势必影响正常心脏的起搏和传导,构成运动性心律失常的病理基础。而反复力竭运动致心脏传导系统各部位细胞累积损伤,作为细胞炎性因子TNF-α在mRNA和蛋白水平未表现出明显的应激性反应,呈现出低表达趋势。     

固醇调节元件结合蛋白活性增加在二噁英染毒大鼠肝脏脂质沉积中的作用及运动干预研究

目的：研究固醇调节元件结合蛋白（SREBP）在二噁英染毒大鼠肝脏中的表达及在脂质代谢紊乱中的作用,探讨运动干预能否改变二噁英染毒大鼠的脂质代谢,为通过运动防治二噁英引起的代谢性疾病提供相应的理论依据。方法：24只雄性SD大鼠进行随机分组,对照组、染毒组、运动染毒组,每组8只。染毒组、运动染毒组大鼠腹腔注射二噁英（2,3,7,8-TCDD）,首次剂量为每公斤体重6.4微克,之后7周内,每隔1周按首次剂量的21%进行持续染毒。运动染毒组大鼠尾部以5%体重的负重量进行游泳运动,每天30分钟。8周后处死动物,计算肝脏指数,测定肝脏甘油三酯含量,肝脏组织HE和油红O染色检测病理性改变和脂肪沉积情况,Western Blot检测SREBP1-c蛋白表达含量,实时荧光定量PCR检测FASmRNA表达。结果：二噁英持续染毒大鼠肝脏中有明显脂质沉积现象。SREBP1-c活性及其靶基因FASmRNA表达显著增高,长期规律游泳运动能够显著降低这些蛋白和基因的表达。结论：二噁英染毒大鼠肝脏SREBP1-c活性显著增加,激活了脂质合成代谢FASmRNA的表达,从而促进脂质沉积。SREBP1-c可能是环境污染物二噁英导致代谢性疾病的重要转录因子。规律游泳运动可以逆转这种脂质沉积现象,提示游泳运动有助于降低二噁英染毒对大鼠的脂毒性作用,改善脂质代谢的紊乱。     

力竭运动后不同时相大鼠心肌Egr-1蛋白的变化及其在运动性心肌微损伤发生中的作用

目的：探讨力竭运动后不同时相心肌早期生长应答基因Egr-1在蛋白水平的变化特点,为运动性心肌微损伤及心肌功能异常发生机制的阐释提供实验依据。方法：100只健康成年雄性SD大鼠,分为一次力竭游泳运动组、两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 h、12 h及24 h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Egr-1蛋白含量的变化。结果：一次力竭运动组大鼠心脏各部位Egr-1蛋白含量即刻组与对照组相比显著性升高（P〈0.05）,24 h组与对照组相比显著性降低（P〈0.05）;反复力竭运动组大鼠心脏各部位Egr-1蛋白含量即刻组与对照组相比显著性升高（P〈0.05）,6 h组、12 h组、24 h组大鼠心脏各部位Egr-1蛋白含量均显著低于对照组（P〈0.05）。结论：不同力竭运动后心脏各部位Egr-1在运动后即刻明显升高,表明心肌细胞Egr-1对力竭运动刺激产生快速应激反应,可能诱导炎性细胞的趋化、聚集以及氧自由基的产生。而心脏各部位Egr-1在力竭运动后24 h内恢复到正常水平,说明力竭运动后心脏Egr-1改变属早期应激反应,且此反应属可复性改变。     

GSK3β/β-catenin信号通路在运动和氟西汀改善CUMS小鼠抑郁行为中的作用机制

目的探究游泳运动和氟西汀对CUMS小鼠抑郁行为及GSK3β/β-catenin信号通路的影响。方法采用雄性C57BL/6小鼠,随机分为5组,每组8只:Con组,即普通控制组;CUMS组,实验小鼠接受7周的慢性不可预见性温和应激;CUMS+Saline组,从应激的第4周开始腹腔注射生理盐水4周;CUMS+Flu组,从应激的第4周开始腹腔注射抗抑郁药物氟西汀(Fluoxetine,Flu)4周;CUMS+Swim组,从应激的第4周开始进行游泳训练4周。实验干预结束后,所有小鼠接受行为学检测。断头处死取海马组织,采用Western blotting技术检测相关基因的蛋白表达水平。结果 (1)行为学实验显示,与Con组相比,CUMS组糖水偏好显著降低(P<0.05),强迫游泳(FST)和悬尾实验(TST)不动时间显著增加(P<0.01),开场实验(OFT)探洞次数显著减少(P<0.05);与CUMS+Saline组相比,CUMS+Flu组糖水偏好显著增加(P<0.05),FST和TST不动时间显著减少(P<0.05),OFT探洞次数显著增加(P<0.01);与CUMS组相比,CUMS+Swim组糖水偏好无显著变化,FST(P<0.05)和TST(P<0.01)不动时间显著减少,OFT探洞次数显著增加(P<0.01)。(2)Western blotting实验显示,与Con相比,CUMS组海马组织中pGSK3β(Ser9)、β-catenin的蛋白水平显著降低(P<0.05);与CUMS+Saline相比,CUMS+Flu组海马组织中β-catenin的蛋白水平显著升高(P<0.05),GSK3β、pGSK3β(Ser9)、pGSK3β(Tyr216)的蛋白水平无显著变化;与CUMS组相比,CUMS+Swim组海马组织中GSK3β(P<0.01)、pGSK3β(Ser9,P<0.05)、β-catenin(P<0.05)的蛋白水平显著升高。结论运动和氟西汀均可缓解CUMS所致的小鼠抑郁行为;慢性应激诱导抑郁行为可能涉及GSK3β/β-catenin信号通路的功能紊乱;运动和氟西汀均提高小鼠对慢性应激的耐受性从而控制抑郁病理进程,二者发挥作用的分子机制有所不同,运动缓解抑郁行为可能涉及纠正海马组织中GSK3β/β-catenin信号通路紊乱,而氟西汀缓解抑郁行为可能是非GSK3β/β-catenin依赖性的。研究论证了慢性应激期的运动干预效果媲美于抗抑郁药物氟西汀,并提出了相应的分子行为学依据。深入探究不同抑郁病理期的运动干预模式及其潜在的分子机制,将为运动抗抑郁的转化研究提供新靶向。     

运动对骨骼肌血管形成相关因子基因表达影响的研究

目的:与血管形成和血管结构功能完整性有关的重要因子包括VEGF及其受体KDR、Ang-1、bFGF等.探讨大鼠在不同强度耐力运动下骨骼肌血管形成相关细胞因子基因在不同类型骨骼肌中的表达变化规律,以期揭示这些细胞因子在运动骨骼肌血管形成、维持骨骼肌结构和功能的机制;方法:采用不同运动负荷训练方案建立大鼠的运动模型,应用逆转录聚合酶链反应及计算机图像分析等方法,研究不同类型骨骼肌中血管形成与功能维持有关的因子基因表达;结果:耐力运动能使不同类型骨骼肌中与血管形成相关因子的基因发生变化,变化规律与运动强度有关;结论:耐力运动对不同类型骨骼肌中4种基因表达的影响与骨骼肌类型有关,但目前仍缺乏直接的分子学证据.     

同一稳态下自由基平衡系统移动调节因子的推测及实验

采用中等强度持续性水平跑模型,研究了不同时相、不同剂量下抗氧化剂摄入大鼠骨骼肌细胞线粒体MDA、SOD、CAT、GSH-PX等抗氧化酶活性的变化,推测引发自由基稳态水平变化的先导性因子.90只SD大鼠,实验1随机分为正常人参皂甙Rb1组、7倍人参皂甙Rb1组、生理盐水模型组和生理盐水空白组,每组10只,检测指标为肌细胞线粒体SOD、MDA、CAT、GSH-PX:实验2随机分为空白组、中等强度即刻组、中等强度24 h组、中等强度48 h组、中等强度72 h组,每组10只,运动后即刻、24 h、48 h、72 h后取材,检测指标同实验1.结果发现:正常剂量人参皂甙组、7倍剂量人参皂甙组与生理盐水空白组相比抗氧化酶的活性显著增加.提示:运动应激过程中机体氧化能力的增高伴随着机体抗氧化能力的提高,但空白刺激条件下机体抗氧化能力的增强没有逆向引发自由基稳态系统反应.进一步推测:氧化能力是自由基稳态水平移动的先导因素,而外源性引发抗氧化能力提高对自由基积累无负反馈效应.     

The AMPD1 C34T mutation is not associated with the status of Israeli athletes

Abstract

The adenosine monophosphate deaminase (AMPD1) gene seems to be an important regulator of skeletal muscle energy metabolism during exercise. A nonsense C34T mutation in the AMPD1 gene results in a premature stop codon, thus stopping protein synthesis. The aim of this study was to determine the AMPD1 C34T mutation frequency distribution among 155 Israeli athletes (endurance athletes, n=74; sprinters, n=81) and 142 healthy controls. Genotyping of the AMPD1 C34T (rs5810761) mutation was performed using polymerase chain reaction (PCR). Results showed that the genotype subtype did not differ by gender in the athletes (P=0.18) or the controls (P=0.79). The AMPD1 C34T genotype distribution was in line with Hardy-Weinberg equilibrium within all groups (P>0.05). The genotype distribution and allele frequencies were similar in the groups of endurance athletes, sprinters, and controls (P=0.455). Similarly, no significant differences were observed between the subgroups of elite endurance athletes and national endurance athletes (P=0.78), or between elite and national sprinters (P=0.46). In conclusion, the AMPD1 C34T mutation is not associated with endurance athletes’ status, at least in the present group of Israeli athletes. This suggests that elite athletic status can be achieved despite a partial deficiency in AMPD1, as marked by the AMPD1 CT genotype.     

不同负荷的运动训练对大鼠心血管系统调节肽分泌的影响

为了研究不同负荷的运动训练对机体心血管系统神经调节肽分泌的影响 ,本文通过对大鼠进行为期 8周的不同负荷的游泳训练 ,并测定血浆神经肽Y(NPY)和降钙素基因相关肽 (CGRP)的含量。结果发现 :① 1h的运动训练可使血浆NPY含量显著下降 ,NPY/CGRP有下降趋势。降低机体交感神经的兴奋性 ,抑制NPY的分泌。② 2h训练组血浆NPY含量显著高于对照组和 1h训练组 ,血浆CGRP含量显著低于对照组 ,NPY/CGRP显著高于对照组和 1h训练组。动态观察血浆NPY和CGRP的含量对于在运动过程中对心血管系统进行医务监督、预防过度训练的发生具有一定的指导意义     

运动影响骨代谢的OPG/RANKL/RANK作用机制

OPG/RANKL/RANK系统是成骨细胞和破骨细胞之间相互作用的信号通道,岂今为止所发现的最重要骨代谢调节机制.许多因素可以通过影响这个信号系统发挥对骨代谢的调节作用,机械力刺激就是一个非常重要的影响因素.在运动过程中肌肉不断的对骨骼施加机械力刺激,因此运动对骨骼的影响也可能是通过影响OPG/RANKL/RANK系统的表达而发挥调节作用.目前主流观点认为"内分泌激素分泌变化是运动影响骨健康的重要机制",但这种观点值得重新思考,因为机械力可以直接刺激骨组织影响骨代谢,而运动通过改善体内激素分泌环境促进骨代谢平衡这只是一种间接调节方式,并且一般强度的健身运动根本不会明显影响激素的基础分泌,因此需要从更深层次阐明这一机制.随着OPG/RANKL/RANK骨代谢信号调节系统的发现,可能为这一领域的研究提供新的发展机遇,使我们能够在更微观的层面上探讨运动对骨骼影响的调节机制.     

制约山东省农村社区体育文化公共服务体系构建的因素及策略研究

通过文献资料、访谈、实地调查以及逻辑分析等研究方法,对制约山东省农村社区体育文化公共服务体系构建的因素及策略进行了研究.研究认为,农村经济落后于城市经济的发展;“80后”青壮年流动频繁,无形中主体力量削弱;体育职能部门力量削弱,农村社会文化体育指导匮乏,政府对新农村社区体育文化公共服务体系的认识不足等是制约农村社区体育文化公共文化服务体系构建的主要因素.提出:加快农村社区体育文化公共服务体系构建的政策与法规建设;建立健全新型农村社区体育文化公共服务组织管理体系;构建新农村社区体育文化内容体系;构建以乡镇社区体育文化工作站为重点的新型农村社区体育文化公共服务体系.     

The human factor in the historical development of the media: Israeli sports pages as a case study 1

The current study attempts to present a unique, initial contribution to existing models of communication media's historical development, by calling attention to the parallel processes taking place within the journalist community itself. By means of in-depth interviews with male and female sports journalists in Israel, breakthrough, establishment, defense and adaptation mechanisms to a new journalistic reality can be identified as part of the generational and societal changes that have taken place in the newsroom.     

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。     

The effects of intensive training on insulin-like growth factor I (IGF-I) and IGF binding proteins 1 and 3 in competitive cyclists: relationships with glucose disposal

Abstract

The aim of the present study was to determine whether 4 months of intensified training would result in modified plasma insulin-like growth factor I (IGF-I), insulin-like growth factor binding protein 1 (IGFBP-1) or IGFBP-3 in eight competitive cyclists and eight sedentary individuals and to define the relationships of these factors with glucose disposal. Insulin sensitivity and glucose effectiveness — that is, the fractional disappearance of glucose independent of any change in insulinaemia — were measured with the minimal model (mathematical analysis of frequently sampled intravenous glucose tolerance test). Both glucose effectiveness and insulin sensitivity were higher in the cyclists than in the sedentary individuals, but did not increase further with training. IGF-I was higher in the cyclists than in the sedentary group only after training (P<0.05). Plasma IGFBP-1 and IGFBP-3 increased after training (38 and 20%, respectively; P<0.05) in the cyclists and were higher than in the sedentary individuals (P<0.05). IGF-I was negatively correlated with insulin sensitivity before and after training (r=?0.66 and ?0.67, respectively; P<0.05) and IGFBP-1 was negatively correlated with glucose effectiveness before and after training (r=?0.68 and ?0.77, respectively; P<0.05). Our results show that strenuous endurance training improves the somatotrope axis (growth hormone—IGF) and that IGFBP-1 may be involved in glucose homeostasis, possibly by limiting the exercise-induced increase in glucose disposal, in competitive cyclists.     

The effects of intensive training on insulin-like growth factor I (IGF-I) and IGF binding proteins 1 and 3 in competitive cyclists: relationships with glucose disposal

The aim of the present study was to determine whether 4 months of intensified training would result in modified plasma insulin-like growth factor I (IGF-I), insulin-like growth factor binding protein 1 (IGFBP-1) or IGFBP-3 in eight competitive cyclists and eight sedentary individuals and to define the relationships of these factors with glucose disposal. Insulin sensitivity and glucose effectiveness--that is, the fractional disappearance of glucose independent of any change in insulinaemia--were measured with the minimal model (mathematical analysis of frequently sampled intravenous glucose tolerance test). Both glucose effectiveness and insulin sensitivity were higher in the cyclists than in the sedentary individuals, but did not increase further with training. IGF-I was higher in the cyclists than in the sedentary group only after raining (P < 0.05). Plasma IGFBP-1 and IGFBP-3 increased after training (38 and 20%, respectively; P < 0.05) in the cyclists and were higher than in the sedentary individuals (P < 0.05). IGF-I was negatively correlated with insulin sensitivity before and after training (r = -0.66 and -0.67, respectively; P < 0.05) and IGFBP-1 was negatively correlated with glucose effectiveness before andafter training (r = -0.68 and -0.77, respectively; P < 0.05). Our results show that strenuous endurance training improves the somatotrope axis (growth hormone-IGF) and that IGFBP-1 may be involved in glucose homeostasis, possibly by limiting the exercise-induced increase in glucose disposal, in competitive cyclists.