力竭运动后大鼠心肌组织结构改变及不同时相PPARα表达的变化

目的:探讨力竭游泳运动后大鼠心肌组织结构的改变以及运动后不同时相过氧化体增殖物激活型受体α(PPARα)表达的变化。方法:90只成年健康雄性SD大鼠,分为安静对照组(n=10)和一次力竭游泳运动组(n=40)、2周反复力竭游泳运动组(n=40),后两组分别于力竭运动后即刻,6、12及24小时取材,应用HE染色和变色酸2R-亮绿染色技术观察大鼠心室肌组织结构和缺血缺氧改变,应用免疫荧光技术和图像分析方法测定各组大鼠心肌PPARα表达。结果:一次力竭运动后大鼠心肌HE染色可见形态结构异常,变色酸2R-亮绿染色可见心肌细胞浆存在点、片状红色缺血缺氧改变;一次力竭游泳运动后6小时右心室及室间隔PPARα蛋白表达显著低于对照组对应部位蛋白表达(P<0.01);反复力竭运动后即刻及24小时,室间隔PPARα蛋白表达均显著低于安静对照组(P<0.01)。结果提示,力竭运动后心肌PPARα表达水平与心肌受损程度有关,可能是运动性心肌微损伤发生的重要机制。     

运动预适应对大鼠急性心肌缺血损伤早期保护作用的研究

目的:探讨运动预适应(EP)对异丙肾上腺素(ISO)导致的大鼠急性心肌缺血损伤的早期保护作用。方法:健康雄性SD大鼠52只,随机分为对照组(C组)、运动预适应组(EP组)、异丙肾上腺素组(ISO组)、运动预适应+异丙肾上腺素组(EP+ISO组)。在EP模型的基础上,用大剂量ISO复制大鼠急性心肌缺血损伤模型,采用HE染色、HBFP染色和计算机图像分析技术显示大鼠心肌缺血缺氧的改变,用免疫化学发光法检测大鼠血清心肌肌钙蛋白I(cTnl)的含量。结果:(1)与C组相比,EP组HE染色均匀,轮廓清晰,HBFP染色未见缺血缺氧改变;血清cTnl升高,但无统计学意义(P>0.05)。(2)与C组相比,ISO组HE染色显示心肌细胞肿胀红染,细胞界限模糊,HBFP染色可见明显的缺血缺氧改变;血清cTnl升高显著(P<0.05)。(3)与ISO组相比,EP+ISO组心肌缺血缺氧改变较轻,缺血缺氧面积和平均光密度明显减少(P<0.05);血清cTnl明显降低(P<0.05),但仍显著高于C组(P<0.05)。结论:EP诱导机体产生了缺血预适应的保护效应,能够减轻ISO导致的急性心肌缺血损伤的程度,对急性心肌缺血损伤具有一定的保护作用。     

不同强度不同时间耐力训练对于大鼠心肌细胞自噬发生程度的影响

目的:探讨不同强度不同时间耐力训练对大鼠心肌细胞自噬程度的影响,为运动强度和时间对心肌细胞自噬发生机制的探讨提供依据。方法:选用48只健康成年雄性SD大鼠,随机分为安静对照组、中等强度训练组和大强度训练组,每组16只。分别以15.2 m/min速度5°坡度和28 m/min速度10°坡度进行跑台训练,每周训练5天,每次训练1小时。于第8周和16周分别取各组大鼠8只进行体重称量、超声心动图检测,计算心脏重量指数(HWI);取左心室壁用于HE染色,观察心肌组织形态;制备超薄切片进行透射电镜观察,检测自噬发生程度。结果:运动训练16周后,大强度组HWI显著低于同期对照组及同组训练8周后(P<0.05)。超声心动图显示,训练8周后,中等强度组EF值显著高于同期对照组(P<0.05);训练16周后,中等强度组LVPWD、LVPWS、EF均显著高于同组训练8周后,大强度组EF值显著低于同期对照组(P<0.05)。HE染色结果显示,大强度组心肌细胞损伤严重。透射电镜检测显示,长时间大强度耐力训练使自噬小体增多,自噬程度增加。结论:耐力训练可引起心肌组织细胞良好的适应性重塑,但大强度长时间耐力训练会导致心肌纤维形态异常,线粒体损伤聚变,自噬体增多等病理现象,构成心肌损伤的结构基础。     

运动训练诱导大鼠心肌细胞热休克蛋白70表达

目的:探讨运动诱导心肌细胞HSP70表达的规律及其对心肌细胞的作用。方法:20只雄性SD大鼠分3组:对照组不训练;有氧训练组大鼠不负重,每天训练75min;过度训练组大鼠尾部负重(体重的5%),每天训练180min。每周训练5天,休息2天,共训练16周。取心肌组织进行HE染色观察和HSP70表达检测。结果:有氧训练组大鼠心肌纤维较对照组增粗,结构清晰,肌纤维和细胞核大小匀称,排列较对照组更为紧密整齐,染色均匀,未见异常改变。过度训练组大鼠心肌细胞的体积明显增大、混浊肿胀,肌纤维间隙增大,心肌纤维排列较对照组和有氧训练组松散紊乱,细胞间界限模糊,有部分肌纤维断裂,并在心肌细胞周围可见大量红细胞。过度训练组HSP70表达明显高于有氧训练组及对照组。结论:心肌形态结构在有氧训练后发生适应性改变,心肌细胞HSP70表达增加;过度训练后则发生病理性改变,心肌细胞HSP70表达较有氧训练组亦显著增加。     

运动性心肌肥大大鼠心肌肌肉生长抑制素表达的变化

目的:观察运动性心肌肥大大鼠心肌组织肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)表达的变化。方法:16周龄雄性SD大鼠随机分为对照组和运动组,每组10只。运动组进行持续8周跑台训练,每周5次,每次60分钟,跑速26米/分钟。测定两组大鼠心重并计算心系数,HE染色观察心肌细胞横截面积,分别采用real-time PCR技术和western blot方法测定心肌MSTN mRNA和蛋白表达,放免法测定血浆MSTN水平。结果:运动组大鼠心脏重量和心系数显著高于对照组(P<0.05),心肌细胞横截面积增大。运动组大鼠血浆MSTN水平、心肌MSTN mRNA和蛋白表达显著低于对照组(P<0.05)。结论:运动性心肌肥大时,大鼠心肌MSTN mRNA和蛋白表达被抑制,可能通过解除其对心肌生长的负调控作用,促进心肌细胞对运动产生适应性肥大。     

不同负荷运动训练对慢性心力衰竭大鼠心功能及自噬相关蛋白表达的影响

目的:研究不同负荷运动对慢性心力衰竭大鼠心功能及心肌细胞自噬相关蛋白表达的影响,探讨运动训练对心力衰竭后心肌的保护机制。方法:采用健康SD大鼠40只,左冠状动脉前降支(LAD)结扎法制作心肌梗死后心力衰竭模型。术后4周,12导联心电图检测有6~8个Q波、且超声心动检查左心室射血分数(EF)30%~50%的模型大鼠入选后续实验。共有32只大鼠入选,随机分为模型对照组(C+LAD组)、模型低强度运动训练组(LE+LAD组)、模型中等强度运动训练组(ME+LAD组)、模型高强度运动训练组(HE+LAD组),每组8只,分别进行不同强度运动训练。训练8周后,应用超声心动和Western-blot法分别检测模型各组大鼠的心功能和心肌细胞自噬相关蛋白雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷酸化雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、自噬相关蛋白LC3B的表达情况。结果:与C+LAD组比较,不同强度运动训练组大鼠左心室射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)值均有不同程度升高,以ME+LAD组升高程度最为显著(P<0.01)。与LE+LAD组相比,ME+LAD组和HE+LAD组大鼠心肌组织p-mTOR表达降低、LC3B-Ⅱ表达升高(P<0.01)。结论:不同负荷运动训练能够对心力衰竭大鼠心功能和心肌自噬相关蛋白表达产生不同程度影响。适宜强度运动训练对心功能的改善作用可能通过调节心肌细胞自噬实现。     

低压低氧环境对大鼠心肌肌球蛋白重链表达的影响

本研究拟建立模拟高原低压低氧大鼠模型,通过比较低压低氧组和正常对照组大鼠心肌肌球蛋白重链亚型蛋白表达的差异,初步探讨MHC亚型在高原低压低氧条件下的改变及其机制。清洁级SD大鼠20只,体重（180±20）g,将其随机分成2组：常氧组和模拟高原6000m低压低氧组,每组10只。记录各组大鼠心脏指数。制作各组心肌组织切片,常规HE染色观察心肌细胞形态改变。免疫荧光法检测各组心肌肌球蛋白重链α-MHC和β-MHC两种亚型蛋白的表达变化。结果常氧组和低压低氧组大鼠心脏指数差异不具有统计学意义（P＆gt;0.05）。HE染色可见低压低氧组大鼠心肌细胞水肿,心肌间质内小血管及毛细血管明显扩张充血。低压低氧组大鼠心肌中MHC蛋白质表达水平异常改变,即α-MHC蛋白表达量增高而β-MHC蛋白表达量下降。这一结果表明：模拟高原6000m高原低压低氧可致大鼠心肌细胞形态异常改变,同时可刺激心肌MHC亚型表达出现“由快到慢”的趋势,提示MHC表达异常参与了心脏重塑,可能是高原低压低氧致心力衰竭发生、发展的基础。     

耐力运动和力竭运动对大鼠心脏降钙素基因相关肽及其受体样受体表达的影响

目的:探讨耐力运动和力竭运动对降钙素基因相关肽(CGRP)及其受体样受体(CRLR)在大鼠心脏组织中表达的影响及其作用机制。方法:健康雄性SD大鼠60只,随机分为对照组、耐力运动组和力竭运动组。耐力运动组和力竭运动组进行10周的跑台耐力训练,力竭运动组在最后一次训练后48h进行连续3天的力竭运动。采用放射免疫法、免疫组化SABC法、免疫荧光法和计算机图像分析技术检测心肌组织CGRP含量和CRLR表达。结果:耐力运动组心肌组织CGRP含量和CRLR表达明显高于对照组(P<0.05);力竭运动组心肌组织CGRP含量和CRLR表达明显低于耐力运动组(P<0.05)。结论:长期耐力运动使心脏CGRP含量增加,CRLR表达上调,增强了CGRP对心脏的作用;力竭运动导致心脏CGRP含量下降,CRLR表达下调,使CGRP对心脏的保护作用减弱。     

不同负荷运动对大鼠心肌促血管内皮生长因子表达的影响

目的 :观察并探讨不同运动负荷对大鼠心肌VEGF表达及组织学的影响。方法 :5 4雄性SD大鼠 ,随机分为对照组、中等负荷运动组和大负荷运动组 ,进行游泳训练 ,各运动组又分为训练1周 ,训练 3周和训练 5周 3个亚组 ,每组 6只。训练过程中对各组一般情况进行观察和统计。实验组和对照组同期处死 ,取左心室室前壁心肌组织块切片进行HE染色 ,VEGF表达染色 ,组织化学SDH、LDH和AKP ,5’ -N染色 ,并进行电镜观察和图像分析。结果 :对照组中 3周组和 5周组体重增长明显 (P <0 . 0 1 ) ;中等负荷运动组一般情况基本正常 ,3周组和 5周组体重出现下降 (P <0 . 0 5 ) ;大负荷运动组一般情况较差 ,3周组和 5周组体重较 1周组显著下降 (P <0 . 0 5 )。HE染色可见 ,中等负荷训练 3周组和 5周组心肌毛细血管有增多、增粗的趋势 ,大负荷运动 3周组和 5周组心肌细胞核周隙增宽、组织水肿、心肌细胞浊肿。图像分析结果显示 ,与同期对照组比较 ,中等负荷训练 1周组、3周组和 5周组VEGF着色深度 (平均灰度差 )、面积比均有不同程度增加 (P <0 . 0 1 ,P<0 . 0 5 ) ;而大负荷训练组 3周组和 5周组明显降低 (P <0 . 0 5 ,P <0 . 0 1 ) ,且染色分布不均 ,部分区域不着色。酶组织化学和电镜结果显示 ,持续大负荷训练对心肌线粒     

运动诱导的大鼠心肌细胞HSP72 mRNA表达与超微结构改变

目的 :研究运动诱导的大鼠心肌细胞HSP72mRNA表达与大鼠心肌细胞超微结构改变的可能关系。方法 :将 36只SD大鼠随机分为安静对照组 (C)、1周运动组 (T1)、2周运动组 (T2 )和3周运动组 (T3)。安静对照组不运动 ,T1组、T2组和T3组以 75 %VO2 max强度进行跑台运动 ,分别运动 1周、2周、3周 ,每周运动 6天 ,每天 1小时。在末次运动结束后 2 4小时以RT -PCR法检测大鼠心肌细胞热休克蛋白 72mRNA的表达 ;以常规电镜检测观察大鼠心肌细胞超微结构的变化。结果 :①T1和T2组HSP72mRNA表达明显多于C组和T3组。②以C组心肌细胞电镜表现为正常 ,则各组大鼠电镜表现的心肌损伤程度为T1组 >T2组 >T3组。结果提示 :运动不同时期造成心肌损伤程度不同的原因可能与运动后心肌细胞HSP72mRNA表达量不同有关。HSP72mRNA表达可能为运动后心肌保护的分子机理。     

螺旋藻复方合剂对运动小鼠肝细胞、心肌和骨骼肌细胞超微结构及HSP70表达的影响

目的:研究螺旋藻复方对递增大负荷运动小鼠肝脏、心肌和骨骼肌的保护作用及对HSP70表达的影响.方法:用光学显微镜和电子显微镜分别观察递增大负荷运动和递增大负荷运动加螺旋藻复方对小鼠心肌、骨骼肌和肝组织的形态学影响.用免疫组化法(SP法)研究适量运动、递增大负荷运动、适量运动加螺旋藻复方和递增大负荷运动加螺旋藻复方对小鼠心肌细胞、骨骼肌细胞和肝细胞的HSP70蛋白表达的变化.结果:在光镜下,递增大负荷运动组小鼠心肌、骨骼肌和肝细胞出现了不同程度的水肿、变性和坏死,在电镜下,可见肌原纤维断裂、细胞肿胀、线粒体肿胀,空泡样变和细胞核核质溶解,可见凋亡小体.而递增大负荷运动加螺旋藻复方组小鼠心肌、骨骼肌和肝脏的病变程度明显减轻.运动各组小鼠心肌细胞、骨骼肌细胞和肝细胞HSP70表达均显著高于正常组(均P＜0.01),适量运动加螺旋藻复方组小鼠心肌细胞、骨骼肌细胞和肝细胞HSP70表达均高于适量运动组(P＜0.01或P＜0.05).递增大负荷运动加螺旋藻复方组小鼠心肌细胞、骨骼肌细胞和肝细胞HSP70表达均显著低于递增大负荷运动组(P＜0.01或P＜0.05),但与适量运动加螺旋藻复方组比较,无显著性差异(均P＞0.05).结论:螺旋藻复方能抵抗递增大负荷运动导致的组织细胞损伤,其分子机理可能与该方可提高运动诱导HSP70表达水平有关.     

运动性肥大心脏心肌和血浆降钙素基因相关肽含量变化

我们的前期研究发现心血管系统自身产生和分泌的调节肽参与运动性心肌肥大形成机制,但对心血管系统肽能神经纤维分泌的神经递质是否参与其机制尚不清楚。本实验采用放射免疫方法对运动性肥大心脏心肌局部降钙素基因相关肽（ｃａｌｃｉｔｏｎｉｎｇｅｎｅｒｅｌａｔｅｄｐｅｐｔｉｄｅ,ＣＧＲＰ）含量变化进行研究。结果表明,大鼠游泳运动１０周后,心系数比对照组增加３５％,心肌ＣＧＲＰ含量明显提高７０％,血浆ＣＧＲＰ含量提高４７％。这一结果提示,ＣＧＲＰ这一心血管神经调节肽在运动性心肌肥大形成中具有重要的调节作用,从已知ＣＧＲＰ作用机理推断,ＣＧＲＰ可能对运动性肥大心脏心肌收缩性的提高和肌球蛋白α重链的增加具有积极意义     

运动心脏重塑过程中降钙素基因相关肽基因的表达

目的:从基因水平上探讨运动性心脏重塑的发生机制。方法:70只SD大鼠随机分为对照组和实验组,实验组进行75天的跑台耐力训练。分别于训练第3、10、23、37和75天次日晨宰杀实验组大鼠,每次7只。相应对照组亦于当天上午取材。以异硫氰酸胍法提取大鼠心室肌组织总RNA,聚合酶链式反应技术(PCR)测定心室肌降钙素基因相关肽(Calcitonin Gene Related Peptide,CGRP)mRNA的表达量,β-actin为内参照,CGRP mRNA/β-actin的比值为每个测试样本中CGRPmRNA的表达值。结果:在5个时相点中,实验组大鼠心室肌组织CGRP mRNA表达量与对照组相比无显著差异。结论:运动性心脏重塑过程中,大鼠心室肌组织CGRP mRNA表达量无明显变化。     

20周有氧运动对雌性大鼠心肌组织衰老相关候选基因mRNA表达的影响

目的:探讨20周有氧运动对雌性中老年大鼠心肌组织衰老相关候选基因mRNA表达的影响。方法:健康雌性SD大鼠30只,随机分为3组:青年对照组、中老年对照组、中老年运动组。采用20周递增负荷跑台运动,建立中老年大鼠有氧运动模型。采用实时荧光定量PCR技术,检测心肌组织Ceacam1、Gpbar1、Cebpg、Cdk5r1、Ggt1、Sftpd、Tas2r134、Mc4r、LOC299282、Pawr mRNA含量。结果:与年轻雌性大鼠相比,中老年不运动大鼠心肌组织Cdk5r1、LOC299282、Ceacam1、Pawr mRNA表达显著增加(P<0.01),Sftpd、Mc4rmRNA显著增加(P<0.05);中老年运动大鼠心肌组织LOC299282、Ceacam1、Pawr mRNA表达显著增加(P<0.01),Cdk5r1、Tas2r134、Sftpd、Ggt1 mRNA表达显著减少(P<0.05)。与中老年不运动大鼠相比,中老年运动大鼠心肌组织Cdk5r1、Tas2r134、Sftpd、Ceacam1、Pawr、Mc4r、Ggt1 mRNA表达显著减少(P<0.01),Gpbar1mRNA表达显著减少(P<0.05)。而Cebpg基因表达的改变未见统计学意义。结论:衰老及长期规律的有氧运动可改变Ceacam1、Gpbar1、Cdk5r1、Ggt1、Sftpd、Tas2r134、Mc4r、LOC299282、Pawr mRNA表达,衰老可增加这些基因的表达,规律的有氧运动使增加的基因mRNA表达减少,提示有氧运动可改善心肌组织中衰老相关候选基因因衰老而发生的表达改变。     

运动预适应对大鼠背根神经节降钙素基因相关肽表达的影响

目的:探讨运动预适应对大鼠背根神经节降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)表达的影响。方法:健康雄性Sprague-Dawley大鼠50只,随机分为对照组和运动预适应组。运动预适应组进行连续3周的间歇跑台训练建立运动预适应动物模型。用实时荧光定量PCR技术检测背根神经节CGRP mRNA的表达,用免疫组织化学SABC法观察背根神经节CGRP的表达。结果:运动预适应组背根神经节CGRP mRNA表达与对照组相比变化不明显(P>0.05);运动预适应组背根神经节CGRP免疫反应与对照组相比明显增强,CGRP免疫反应阳性表达面积和平均光密度均显著高于对照组(P<0.05)。结论:运动预适应未引起背根神经节CGRP mRNA的表达发生明显变化;运动预适应使背根神经节CGRP的表达增强,以促进外周神经末梢CGRP的储备和释放,介导运动预适应的内源性保护作用。     

短期和长期间歇运动对大鼠心肌和冠状血管肾上腺髓质素的影响

目的:研究3天和3周间歇运动对大鼠心肌和冠状血管肾上腺髓质素(Adrenomedullin,ADM)的影响,探讨短期和长期间歇运动对心肌和冠状血管保护作用的机制。方法:25只SD大鼠,参照文献建立短期和长期间歇运动动物模型,以30m/min的速度在跑台上运动15min、休息5min,重复3次。分别以这种方式连续运动3天(3D组,n=12)和3周(3W组,n=13),另取12只大鼠不运动作为对照组(C组)。采用酶联免疫法检测大鼠血清和心肌ADM含量,免疫组织化学法检测心肌和冠状血管ADM表达,并应用计算机图像分析技术对心肌和冠状血管阳性表达面积和平均光密度进行定量分析。结果:与C组比较,3D组和3W组血清ADM含量变化不明显,3D组心肌ADM含量变化不明显,3W组心肌ADM含量明显升高(P<0.05);与C组比较,3D组心肌和冠状血管ADM表达无明显变化,3W组心肌ADM表达显著增强。计算机图像分析结果显示,3W组心肌ADM阳性表达面积和平均光密度明显高于C组(P<0.05),冠状血管阳性表达面积和平均光密度明显低于C组(P<0.05)。结论:长期间歇运动可增加心肌ADM分泌,可能有利于维持血液动力学稳定和保护心肌。     

Post-mortem evidence of idiopathic left ventricular hypertrophy and idiopathic interstitial myocardial fibrosis: is exercise the cause?

A growing body of evidence reporting altered cardiac function and myocardial damage after arduous exercise, together with the increased prevalence of arrhythmias observed in highly trained athletes, suggests that repetitive bouts of prolonged, arduous exercise may be deleterious to long-term cardiac health. We report the case of an experienced, highly trained marathon runner who died suddenly while running. On post-mortem examination, left ventricle hypertrophy and idiopathic interstitial myocardial fibrosis was found. We believe that life-long, repetitive bouts of arduous physical activity resulted in fibrous replacement of the myocardium, causing a pathological substrate for the propagation of fatal arrhythmias.     

不同强度运动训练对心脏内分泌功能的影响

目的 :探讨不同强度运动训练对心脏内分泌功能的影响 ,为运动心脏研究提供更新的理论依据。方法 :在不同强度运动训练动物模型的基础上 ,用放射免疫法、免疫组织化学法检测血浆ANP的含量和心肌组织中ANP的表达。结果 :经不同强度运动训练后 ,随着训练强度的增加 ,大鼠血浆ANP含量呈逐渐递增的趋势 ,中等和大强度运动使心肌组织中ANP表达显著增加 ,力竭运动使心肌组织中ANP表达显著减少。结论 :提示不同强度运动对心脏内分泌功能产生适应性改变。