孙焱, 黄叔怀[1]2002年在《长期不同负荷的游泳运动对大鼠肥胖相关蛋白的影响》文中研究表明目的:观察长期不同负荷的游泳运动对健康SD大鼠血清瘦素(leptin)水平及下丘脑leptin 和神经肽Y(NPY)水平的影响,对运动所致体脂降低的可能的中枢机制进行初步探讨。材料与方法:雄性SD大鼠随机分为4组,由中科院上海实验动物中心提供。6周龄,体重
孙焱, 巫文辉, 黄叔怀[2]2004年在《长期不同负荷游泳运动对大鼠肥胖相关蛋白的影响》文中认为目的 :观察长期不同负荷的游泳运动对SD大鼠血清瘦素 (Leptin)水平及下丘脑Leptin和神经肽Y(NPY)水平的影响 ,为探讨运动控制体重的中枢机制提供依据。方法 :雄性SD大鼠随机分为对照组、4 5分钟游泳组、90分钟游泳组和 15 0分钟游泳组 ,进行 8周不同负荷游泳训练后测定大鼠血清leptin、下丘脑leptin及NPY水平。结果 :(1)与对照组比较各运动组大鼠体脂含量显着降低 ,但各运动组间无显着性差异。 (2 )各运动组大鼠血清leptin水平与对照组相比均无显着性差异 ,各运动组之间亦无显着性差异。 (3)与对照组相比 ,各运动组下丘脑leptin水平均有所升高 ,但均无显着性差异。各运动组间亦未见显着性差异。 (4)运动组大鼠较对照组下丘脑NPY水平均有所提高 ,但均无显着性意义 ,各运动组间亦无显着性差异。结论 :(1) 8周不同负荷游泳运动显着降低了大鼠的体脂含量 ,起到了控制体重的作用。 (2 )运动对健康大鼠肥胖相关蛋白无直接的、独立的影响。
孙焱[3]2002年在《长期不同负荷的游泳运动对大鼠肥胖相关蛋白的影响》文中指出目的：观察长期不同负荷的游泳运动对健康SD大鼠血清瘦素(leptin)水平及下丘脑leptin和神经肽Y(NPY)水平的影响。探讨长期不同负荷的游泳运动对健康SD大鼠leptin中枢作用途径的影响。材料与方法：雄性SD大鼠随机分为4组，由中科院上海实验动物中心提供。6周龄，体重141-171g，每组10只：A组(对照组)；B组(45′游泳组)；C组(90′游泳组)；D组(150′游泳组)。进行8周不同负荷的游泳训练，8周后测定大鼠的血清leptin、下丘脑leptin及NPY。结果：①一般情况：各运动组大鼠与对照组相比，运动后体重无显着性差异，但肾周脂肪垫重量显着降低，脂肪垫重量与体重的比值亦显着降低，8周的游泳运动起到了明显的降低内脏脂肪含量的作用。②大鼠血清leptin水平的变化：各运动组大鼠血清leptin水平与对照组相比均无显着性差异，其中B组下降4.1％，D组升高10.2％，但均无显着性意义。各运动组之间亦无显着性差异。③大鼠下丘脑leptin水平的变化：与对照组相比，各运动组下丘脑leptin水平均有所升高，B组上升7-2％，D组上升7.9％，D组上升1％，以D组升高最多，但与对照组相比都没有显着性差异。各运动组间亦未见显着性差异。④大鼠下丘脑NPY水平的变化：运动组大鼠较对照组下丘脑NPY水平均有所提高，B组上升17.4％，C组上升12.8％，D组上升2％，但均无显着性意义，各运动组间亦无显着性差异。结论：①8周不同负荷的游泳运动显着降低了试验大鼠的体脂含量，起到了很好的控制体重的作用②8周不同负荷的游泳运动对大鼠血清和下丘脑leptin的浓度没有显着影响③8周不同负荷的游泳运动对大鼠下丘脑NPY的浓度无显着影响。总之，8周游泳运动对leptin的中枢作用途径没有显着影响。至于运动是否通过leptin、NPY这两种与中枢食欲调节和能量消耗有关的多肽来介入代谢，以及是通过何种途径来影响代谢，从而起到控制体重的作用，尚有待进一步深入研究。
闫华伟[4]2016年在《游泳运动干预大鼠FTO基因表达在预防肥胖中的作用研究》文中研究指明研究不同负荷的游泳运动对大鼠体重、体脂及血脂等方面的影响,采用基因表达量分析和荧光定量PCR方法初步探讨运动对FTO基因和能量控制相关基因的机制分析。方法:水深50cm,水温30±2℃,低负荷游泳时间为10分钟,高负荷游泳时间为45分钟,分为持续12周后和之后在继续喂养40周两次取材。结果:1)持续12周不同负荷大鼠游泳运动,体重和体脂比结果显示:C1组大鼠体重和体脂比均高于SL1组、SH1组,存在显着差异性(P<0.01),C2组大鼠体重和体脂比均高于SL2组、SH2组,存在显着差异性(P<0.01),在体重和体重指数方面,SL2组和SH2组无差异性(P>0.05);2)C1组大鼠血清中TC、HDL和LDL的含量与SL1组、SH1组大鼠有显着性差异,另外C1组大鼠血清中TG与SH1组大鼠存在显着差异性,,C2组大鼠血清中TC、TG、HDL、LDL含量明显升高,与SL2组有显着差异性;大鼠各指标PCR结果显示,3)成年期:FTO基因mRNA表达水平C1组与SL1、SH1呈显着差异性(P<0.01),;OB-Rb基因mRNA表达水平C1组与SL1、SH1呈显着差异性(P<0.01),Npy5r(2)基因mRNA表达水平在胃组织和肝组织,C1与SL1组和SH1组各相应组织有显着差异性(P<0.01),并且SL1组与SH1组Npy5r(2)基因mRNA表达量在胃组织、肝组织无差异性(P>0.05);下丘脑组织和肌肉组织Npy5r(2)基因mRNA表达水平,C1与SL1存在差异性(P<0.05),与SH1有显着差异性(P<0.01);Lep(ob)基因mRNA表达水平C1组各组织与SL1组、SH1组各相应组织有显着差异性(P<0.01);4)老年期:FTO基因mRNA表达水平C2组与SL2、SH2呈显着差异性(P<0.01);OB-Rb基因mRNA表达水平C2组与SL2、SH2呈显着差异性(P<0.01);Npy5r(2)基因mRNA表达水平在胃组织、肝组织、下丘脑组织和肌肉组织,C2与SL2组和SH2组各相应组织有显着差异性(P<0.01),并且SL2组与SH2组Npy5r(2)基因mRNA表达量在胃组织、肝组织下丘脑组织和肌肉组织有显着差异性(P<0.01);老年大鼠Lep(ob)基因mRNA表达水平C2组各组织与SL2组、SH2组各相应组织有显着差异性(P<0.01)。结论:1)在体重及体脂方面,成年期,安静组大鼠肥胖程度明显高于运动组大鼠;老年期,在体脂比方面,SL1组与SH1组有显着差异性(P<0.01);老年期,叁组大鼠的身长仍然没有差异性(P>0.05)。2)12周的游泳运动对改变大鼠血脂的变化非常明显;老年期,C2组大鼠血清中TC、TG、HDL、LDL含量明显升高,与SL2组有显着差异性。3)成年期,胃组织、肌肉组织、肝组织,FTO基因mRNA表达水平随着负荷的增大,其相对表达量越来越小,与C1组各相应组织呈显着差异性(P<0.01),下丘脑组织FTO基因mRNA表达水平则相反,随着负荷的增加,其相对表达量逐渐增大,并有显着性差异性;在肝组织、下丘脑组织和肌肉组织中,Npy5r(2)基因mRNA表达量随训练负荷的增大,其相对表达量逐渐减小。但在胃组织,Npy5r(2)基因mRNA表达量随训练负荷的增大,其相对表达量逐渐增加;随着训练负荷的提高,大鼠胃组织、肝组织、下丘脑组织和肌肉组织,OB-Rb基因和Lep(ob)基因mRNA表达量呈先增大后减小的趋势。4)老年期:胃组织、肝组织、下丘脑组织、肌肉组织,FTO基因mRNA表达水平随着负荷的增大,其相对表达量越来越小;随着训练负荷的提高,在肝组织和肌肉组织中,OB-Rb基因和Npy5r(2)基因mRNA表达量先增大后减小的趋势;在胃组织和下丘脑组织中,OB-Rb基因和Npy5r(2)基因mRNA表达量随着训练负荷的增大,呈减小的趋势。在胃组织和下丘脑组织肌肉中,Lep(ob)基因mRNA表达量,随着训练负荷的增大,呈先增大后减小的趋势,在肝组织和肌肉组织中,并且在下丘脑组织中,随训练负荷的增大,其Lep(ob)基因mRNA表达水平呈现递增趋势。
胥靓[5]2008年在《运动和限食对大鼠骨骼肌ER/SR应激蛋白表达等的影响》文中提出目的:ER/SR应激是细胞代谢紊乱的一种表现,过度ER/SR应激甚至引起细胞凋亡,但适量的ER/SR应激又是一种细胞自身的保护机制。运动会引起Ca2+浓度升高、糖缺乏等生理变化,限食也可导致机体内能源供给不足,尤其是体内糖缺乏,这些又恰恰是ER/SR应激的诱导因素。本研究就是从整体和分子水平,以糖代谢为线索,探讨运动训练和限食对ER/SR应激蛋白表达的影响,同时观察补充糖/肽的作用。方法:将大鼠随机分为8组:安静对照组(n=10)、安静限食组(n=10);运动对照组(n=11)、运动限食组(n=11)、运动前补糖组(n=11)、运动前补糖+肽组(n=11)、运动后补糖组(n=11)、运动后补糖+肽组(n=11)。运动训练大鼠采用递增负荷的游泳耐力训练方式训练4周。运动前补糖组和运动后补糖组以每日1.2g/kg体重剂量补充;运动前补糖+肽组和运动后补糖+肽组以每日0.3g/kg体重(肽)+1.2g/kg体重(糖)剂量补充。四周后,用RT-PCR和Western-Blotting方法检测大鼠骨骼肌ER/SR应激蛋白GRP78和ORP150表达水平;称量大鼠体重;对大鼠运动血糖、血清胰岛素和血浆胰高血糖素水平进行测定;并检测大鼠股四头肌丙酮酸激酶、已糖激酶活性和肌糖原储量。结果:①骨骼肌中可以表达GRP78和ORP150,4周递增负荷游泳训练和70%限食引起GRP78和/或ORP150表达轻度上调,运动作用略强,训练+限食其上调有进一步增加的趋势;②训练和限食后,大鼠体重下降,生长缓慢。运动后血糖和血清胰岛素水平降低,HK活性提高。训练+限食时,对某些指标的影响有进一步增加的趋势;③补充糖+肽有增加运动限食大鼠GRP78和ORP150mRNA表达的趋势。结论:本研究所采用的运动训练和/或70%限食处理可引起大鼠生长及糖代谢的改变、骨骼肌ER/SR应激并轻度上调其伴侣蛋白GRP78和/或ORP150的表达。运动和限食两种因素同时作用时,某些指标的改变更明显。补充糖+肽可能对GRP78及ORP150mRNA表达的上调有一定作用。GRP78/ORP150表达的上调有利于机体对ER/SR应激的不断适应,是能力提高的“途径”,对机体也可能起到一定的保护作用。机体糖代谢及其相关激素水平的变化可能是机体节省化的结果
解娟[6]2013年在《低温运动对高脂饮食大鼠减脂及血管内皮细胞功能的影响》文中指出研究目的：紊乱的血脂代谢引发的直接后果就是心血管疾病,其形式多种多样,心血管疾病已成为全球医学研究的热点。NO(一氧化氮)作为血管内皮损伤的标志物,一旦血管内皮细胞受损,便会引发内皮功能的失调,从而导致各种心血管疾病的发生。研究表明当HSP90(热休克蛋白)和c-Scr(酪氨酸激酶)的结合增加时,便会促进NO的合成分泌,进而保持血管内皮细胞功能的正常运行。已有研究实验证明,运动对于防治心血管疾病有着重要的作用,冬泳的提倡也是愈演愈热,但低温运动是否对HSP90的表达及c-Scr的活性有影响,尚未见详细的报道。本研究观察低温运动对于高脂饮食大鼠血管内皮细胞HSP90的表达及c-Scr活性的影响,探讨低温运动对高脂饮食大鼠减脂及细胞内皮功能的影响,为心血管疾病的防治提供一定的理论依据。研究方法：选用SPF雄性大鼠24只,7周龄。适应性喂养一周后均用高脂饲料喂养。6周后,根据“肥胖建模标准为喂养高脂膳食组大鼠体重比喂养普通饲料大鼠平均体重重20%”,选出建模成功的23只大鼠,然后随机分成3组,即高脂对照组(A组),7只；高脂低温运动组(B组),8只；高脂常温运动组(C组),8只。B组每日进行50min无负重游泳(水温15℃±2),C组每日进行50min无负重游泳(水温在35℃±2),每周6次,共运动6周。实验期间每周对大鼠进行称重,6周后分别测定各组大鼠血清NO、TC、TG、HDL和LDL指标,以及主动脉血管内皮细胞HSP90的表达和c-Scr的活性。研究结果：1.A组(高脂对照组)的大鼠体重明显上升(305.75g VS364.57g);B组(高脂低温运动组)的体重略有上升(317.00g VS340.88g),但增长幅度小于A组；C组(高脂常温运动组)的体重呈缓慢下降趋势(308.38g VS293.14g).2.A组(高脂对照组)大鼠肝脏显着高于B组(高脂低温运动组)和C组(高脂常温运动组)(P<0.05,P<0.01)；A组(高脂对照组)和C组(高脂常温运动组)大鼠腓肠肌重量显着低于B组(高脂低温运动组)(P<0.05,P<0.01)。3.B组(高脂低温运动组)、C组(高脂常温运动组)的TG水平显着低于A组(高脂对照组)(P<0.01)；B组(高脂低温运动组)的LDL水平与A组(高脂对照组)相比,呈显着性降低(P<0.05)；B组(高脂低温运动组)和C组(高脂常温运动组)的HDL含量均有所上升,其中B组(高脂低温运动组)明显高于A组(高脂对照组)水平(P<0.01)。4.B组(高脂低温运动组)和C组(高脂常温运动组)血清NO含量与A组(高脂对照组)相比,均有所增加,但无显着性差异。5.B组(高脂低温运动组)和C组(高脂常温运动组)HSP90的表达量要比A组(高脂对照组)高,其中B组(高脂低温运动组)与A组(高脂对照组)相比,呈显着性增高(P<0.05)。B组(高脂低温运动组)大鼠主动脉血管内皮细胞HSP90的表达量与血清NO水平Pearson相关系数为0.950,P<0.01；C组(高脂常温运动组)大鼠主动脉血管内皮细胞HSP90的表达量与血清NO水平Pearson相关系数为0.910,P<0.01。所以可认为,主动脉血管内皮细胞HSP90的表达量与血清NO的水平变化呈正相关。6.B组(高脂低温运动组)和C组(高脂常温运动组)c-Src的表达量要比A组(高脂对照组)高,其中B组(高脂低温运动组)的c-Src的表达量与A组(高脂对照组)相比,呈显着性增高(P<0.01)。B组大鼠主动脉血管内皮细胞c-Src的表达量与血清NO水平Pearson相关系数为0.912,P<0.01；C组(高脂常温运动组)大鼠主动脉血管内皮细胞c-Src的表达量与血清NO水平Pearson相关系数为0.914,P<0.01。所以可认为,主动脉血管内皮细胞c-Src的表达量与血清NO的水平变化呈正相关。研究结论：1.常温下游泳运动可以明显减轻体重,低温下游泳运动对于减脂增肌、降低体脂率上效果更为明显。2.运动可以降低血清CT、CG、LDL水平,升高HDL水平,其中低温游泳运动的效果更为明显。3.运动可以促进NO含量的生成,温度对其并无显着性影响。4.运动可以增加主动脉内皮细胞HSP90的表达量,且与NO的水平有很高的相关性,其中低温有显着性效果。说明低温游泳运动比常温游泳运动更改善肥胖鼠血管内皮的功能。5.运动可以增加主动脉内皮细胞c-Src的表达量,且与NO的水平有很高的相关性,其中低温有显着性效果。说明低温游泳运动比常温游泳运动更改善肥胖鼠血管内皮的功能。
杨洲洲[7]2016年在《不同时间游泳运动对大鼠睾酮合成的影响及机制研究》文中指出实验目的：本研究通过对雄性大鼠进行不同时间的有氧运动实验干预,观察分析机体内重要睾酮合成酶和雄性激素变化情况,进而探究不同时间有氧运动对睾酮合成机制的影响。为尝试解释和减少运动员运动性低血睾酮现象,消除运动疲劳,提高运动员运动能力提供一定理论支持。实验方法：将37只健康的雄性Sprague-Dawley (SD)大鼠随机分为3组,实验结束后各组还剩：正常对照组(C,n=8)、普通运动组(CE,n=10)、长时间运动组(LE,n=10),各组统一普通饲料喂养。运动方案为适应性游泳1周,C组无训练,CE组60min, LE组120min无负重游泳运动,每周6天,休息一天。实验结束后采用ELISA法测定组织睾酮(T)、3β-HSD、P450c17、7β-HSD; ELISA法测定血清中睾酮(T)、瘦素(LEP)、FSH, LH含量；用RT-PCR检测大鼠睾丸组织中3β-HSD、P450cl7和17β-HSD的表达量；HE染色观察睾丸组织形态学的变化。实验结果：1.睾酮合成关键酶3β-HSD在睾丸组织中的含量与CE组、LE组与C组相比均呈现显着降低(P<0.05)。P450c17的含量LE组与C组相比,呈极显着性降低(P<0.01)。17β-HSD的含量CE组、LE组与C组相比均呈现极显着降低(P<0.01)。叁个关键酶mRNA表达3β-HSD mRNA、P450c17 mRNA、17β-HSD mRNA与C组相比,CE组和LE组均有显着性差异(P<0.05)。2.10周运动后,与C组相比,CE组大鼠血清中T略有降低但无显着性差异(P>0.05),LE组则差异极为显着(P<0.01)；与CE组相比LE组也有显着性(P<0.05)。与C组睾丸组织中T相比,CE组无显着差异(P>0.05),LE组则有显着性差异(P<0.05)。3.血清中瘦素(LEP)、LH、FSH与对照组相比均有显着性变化,瘦素(LEP)呈现显着升高趋势(P<0.05),而LH、FSH则有显着下降现象出现(P<0.05)。运动前各组大鼠体重无显着性差异,经10周运动后两,运动组大鼠体重与对照组相比均有极显着性差异(P<0.01)。10周后与C组相比CE组睾丸系数有极显着性差异(P<0.01),而LE组有显着性差异(P<0.05)。4.C组睾丸组织生精小管发育基本正常,生精细胞排列非常紧密,组织结构清晰可见,精原细胞紧贴上皮基膜,增殖情况正常,管腔内精子细胞、初级精母细胞、精原细胞等各个发育阶段的细胞清晰可见。而其CE组睾丸与C组相比生精小管、生精细胞、精子等等的排列则较为松散,LE组较CE组则更甚。在LE组还能发现细胞脱落现象,虽然这种现象出现较少,但这种现象在对照组中则是更为稀少。而且LE组中,与基底膜正常连接处的生精细胞出现分离,发生脱落。正常对照组leydig细胞大胞浆丰富；而CE组较对照组而言细胞较少LE组更少。结论：长时间的运动,可以通过影响睾酮合成关键酶3β-HSD、P450c17、17β-HSD mRNA的水平,进一步影响酶表达,从而干扰睾丸组织内睾酮的合成。长时间的运动,影响LEP, LH及FSH的分泌,从而可能通过HPG轴途径或直接进入睾丸组织进行调控,影响睾丸分泌睾酮。长时间的运动,会引起睾丸组织形态结构的变化,进而影响睾酮分泌。
汪洋[8]2008年在《不同运动模型下大鼠海马神经细胞凋亡对学习、记忆的影响》文中研究表明研究目的和背景:学习与记忆是大脑主要的高级神经功能之一,是由不同而又紧密联系的神经元共同作用的结果。因此,保持神经元的健康和脑细胞的可塑性是学习和记忆的先决条件,在脑功能定位分区中,海马是研究动物和人类认知功能的经典脑区,已有研究报道,大鼠认知功能受损可能与海马神经元的凋亡有关。越来越多的实验证明,长期有规律的适宜体育运动有助于提高学习和记忆能力。亦有研究表明,脑细胞过早凋亡可引发脑萎缩、老年痴呆、帕金森氏症等脑病,从而影响学习、记忆能力。Bcl-2、Bax是有关细胞凋亡的重要调控基因,Bcl-2又称为“生存基因”,表达水平与细胞寿命呈正相关。而Bax是促凋亡基因,可使细胞器释放出某些分子,引起半胱氨酸蛋白酶的活化,并拮抗Bcl-2的保护效应而使细胞趋于凋亡,或者通过启动线粒体通透性转变的方式诱导细胞凋亡。研究表明,过度运动会对大鼠海马造成细胞凋亡,但很少有人将运动、脑细胞凋亡和学习、记忆联系在一起进行研究。本研究通过在不同强度的运动模式下,比较和分析长期不同的游泳运动模式对学习、记忆能力、细胞凋亡以及对Bcl-2、Bax表达的影响。研究对象和方法:把平均体重为218.8g的SD大鼠筛选,选出的25只SD大鼠随机分为叁组:(1)安静对照组(Control group,C)7只,常规饲养,每周一次适应性的游泳,不加其他干预。(2)中等强度训练组(Moderate intensity swimming group,MS)8只,进行中等强度游泳训练,泳池为:100cm×70cm×60cm的长方体,水深50cm,水温33±1℃,大鼠每周训练5天,每天1次,第一天下水游泳10min,以后逐日增加,第1周末时每次游泳30min,第2周末时每次60min,此后维持该运动量直至第8周末;(3)过度负荷组(Overload group,O)10只,前2周安排和MS组相同,第3周末时每次120min,第4周起开始高强度训练:第4周开始时大鼠负重1%体重的重物,每天训练120min,第5周增加负重量到体重的3%,每次120min,第6周维持3%的负重,每天上、下午各训练一次,每次120min,发现有力竭表现(在水下10s不能上浮),捞出水面休息10min后继续训练满120min,第7、第8周大鼠维持2%体重的重物量,每天反复2次游至力竭,两次力竭时间间隔30min。叁组大鼠分别在第7周进行Y迷宫学习,大鼠达到标准休息叁天,之后在Y迷宫中再进行记忆能力测试。在第8周最后一次训练24h后处死取样,流式细胞仪PI单染法测试细胞凋亡,RT-PCR法检测Bcl-2、Bax mRNA的表达水平。实验结果:1.叁组大鼠体重比较:经过8周不同模式的游泳训练后发现,叁组大鼠体重变化率有小到达依次为:O组(26.51±8.93)%、MS组(39.94±2.51)%、C组(59.05±17.68)%。2.叁组大鼠学习能力的比较:叁组大鼠学会达标所需学习次数由少到多依次为:MS组(32.63±9.47)、C组(53.86±11.70)、O组(64.00±6.75)。而在学会达标过程中所出现的错误次数上,由少到多依次为:MS组(17.50±7.01)、C组(28.29±4.68)、O组(34.29±5.71)。3.在20次记忆能力测试过程中,出现的错误次数由少到多依次为:MS组(2.50±2.51)、C组(5.43±1.40)、O组(7.14±0.69)。4.叁组大鼠细胞凋亡的比较:8周不同模式的游泳训练后,叁组大鼠海马神经细胞凋亡由少到多依次为:MS组(6.73±0.53)%、C组(6.92±0.54)%、O组(22.80±0.71)%。5.经过8周不同模式的游泳训练后,叁组大鼠海马Bcl-2的表达由少到多依次为:O组(0.77±0.02)、C组(1.13±0.07)、MS组(1.44±0.09)。Bax的表达由少到多依次为:MS组(1.07±0.02)、C组(1.09±0.04)、0组(2.06+0.02)。结论:1.不同的运动模式会对大鼠的体重产生不同的影响。适宜的游泳训练有利于大鼠的健康成长,过度训练对可对机体造成一定的损害,缺乏运动则会导致肥胖。2.长期有规律的适宜游泳运动可促进大鼠的空间学习、记忆能力,而过度的游泳训练对大鼠的学习和记忆能力产生一定的阻碍。3.长期过度的游泳训练,使大鼠海马神经细胞发生了细胞凋亡现象,而在适宜训练组和对照组海马细胞凋亡现象不明显。4.长期适宜的游泳运动促使Bcl-2的表达增多,有利于海马神经细胞的生存,而过度的游泳训练使Bax的表达增多,促使海马细胞发生凋亡现象。
王世强[9]2016年在《TGF-β1/Smad信号通路在运动性心肌纤维化发生中的作用研究》文中提出研究目的:研究目的:运动性心律失常一直是体育科学和医学领域十分关注的医学问题,部分运动性心律失常的发生与长期反复大强度运动对心脏的病理性损伤有关,往往影响到运动员的身体健康、系统训练以及比赛成绩。近年研究发现,反复大强度运动造成的心肌损伤纤维化可能与运动性心律失常的发生有关,而损伤纤维化的与高强度运动持续时间关系如何?心肌不同部位纤维化程度是否存在差异?尚不明确。TGF-β1/Smad信号通路是介导纤维化损伤的关键途径,其是否参与了运动性心肌纤维化的调节,目前尚未发现报道。因此,本研究通过建立长期反复大强度运动诱导的心肌损伤纤维化动物模型,探讨TGF-β1/Smad信号通路及其下游因子在运动性损伤心肌纤维化过程中的调控作用。第一部分:长期运动对大鼠心肌损伤和胶原蛋白的影响研究方法:72只SD大鼠分为3组,安静组(C)、中强度组(M)和大强度组(H)。每组又分为8周组、12周组和16周组,每组8只,分别运动8周、12周、和16周。M组跑台速度为15m/min,坡度为5°(相当于58.4±1.7%VO2max负荷强度),H组跑台速度为28m/min,坡度为10°(相当于81.0%±3.5%VO2max负荷强度),每天运动1小时,每周运动5天。小动物超声心动仪检测大鼠心肌结构和功能变化,Elisa法检测大鼠心肌c Tn I的变化,透射电镜和HE染色观察大鼠心肌超微结构和组织形态学改变。样本碱性水解法间接检测大鼠心肌胶原蛋白含量的变化,天狼星红染色观察大鼠胶原蛋白在心肌不同部位的分布,并计算CVF(cardial volume fraction,CVF)的变化。免疫荧光组织化学法和RT-PCR检测心肌I型胶原和III胶原的分布和含量变化。观察随运动时间和运动强度的变化,心肌不同部位心肌损伤程度和胶原蛋白含量的变化。免疫荧光组织化学法检测α-SMA的分布和表达。研究结果:(1)随着运动时间的增加,M组和H组大鼠体重均显着性降低。M组和H组大鼠心脏重量指数逐渐增加。(2)8周运动后,M组和H组左心室结构指标变化不明显。M组LVEF显着增加,而H组无明显改变。M组和H组右心室RVDs和RVDd显着增加,RVFS和RVEF无明显改变。16周运动后,M组和H组LVDd和LVDs均出现显着增加,H组增加的幅度更大。H组左心室LVEF和LVFS均有显着性降低。M组和H组RVDs和RVDd均有不同程度增加,H组RVEF显着性降低,而M组无明显改变。(3)8周、12周和16周运动后,H组c Tn I的含量均显着增加,而M组无明显改变。(4)透射电镜显示,运动各周期M组和H组均发现线粒体增多聚集。H组肌纤维断裂缺失,闰盘不连续,而M组无明显肌纤维损伤。运动各周期,HE染色显示H组心肌有不同程度的损伤,右心室心肌的损伤程度大于左心室,而M组未见明显的心肌损伤。(5)随运动时间的延长,H组心肌羟脯氨酸和CVF逐渐增加,12周和16周心房和右心室出现显着性改变,而左心室无明显变化。M组羟脯氨酸和CVF也具有增加趋势,但无明显差异。(6)随运动时间的延长,H组I型胶原蛋白增加的幅度逐渐增大。16周H组心肌I型胶原的表达均有显着性的增加,心房和右心室增加的幅度要大于左心室。(7)随运动时间的延长,M组和H组III型胶原蛋白的表达逐渐增加,12周和16周心房、右心室和左心室III型胶原均具有显着性增加,H组的增加幅度大于M组。(8)16周运动后,H组右心房和右心室Col-I和Col-III蛋白的比值显着升高,而左心室变化不明显。M组的比值也有所增加,但无显着性差异。(9)运动各周期,M组和H组均未发现大鼠心肌α-SMA蛋白的表达。研究结论:长期中等强度运动使左、右心腔增大,增强了心脏的射血功能,可能与中强度运动促进胶原蛋白的适度增加有关。长期大强度导致大鼠心脏射血功能降低,心肌发生损伤,心肌胶原蛋白过的增加,主要发生在心房和右心室。长期大强度运动造成I/III胶原蛋白比例失调,心房和右心室发生纤维化,可能是导致心脏功能异常和运动性心律失常的重要病理机制。心肌未检测出肌成纤维细胞,提示长期大强度运动导致的胶原蛋白的增加可能是纤维化的早期阶段。第二部分:TGF-β1/Smad信号途径在运动性心肌纤维化中的调节作用研究方法:RT-PCR和Western Blot法检测纤维化关键因子(TGF-β1)、通路调节因子(Smad-2、Smad-3、Smad-4、Smad-7)、下游胶原降解调节因子(MMP-1、TIMP-1、MMP-2和TIMP-2)和胶原合成调节因子(CTGF和micro RNA-21)在C组和H组大鼠心肌中的表达,探讨其在运动性心肌纤维化发生过程中调节作用。研究结果:(1)8周运动后,H组心房、右心室和左心室TGF-β1的表达均显着增加。12周和16周H组心房和右心室TGF-β1的表达均显着增加,而左心室变化不明显。随着运动时间的延长,H组TGF-β1的表达有逐渐降低的趋势。(2)大强度运动对心肌Smad-2和Smad-3无明显影响。(3)随着运动时间的延长,Smad-4的表达逐渐增加,而Smad-7的表达逐渐降低。16周运动后,心肌Smad-4的表达显着增加,而Smad-7的表达显着降低,心房和右心室的变化幅度均大于左心室。(4)心肌MMP-1的表达变化不明显。12周和16周后,心房和右心室TIMP-1的表达显着性增加。随着运动时间的延长,H组MMP-1的表达具有逐渐降低趋势,TIMP-1的表达逐渐升高。心房和右心室MMP-1/TIMP-1的比例显着降低,而左心室无明显变化。(5)随运动时间的延长,H组心肌MMP-2的表达逐渐增加。16周后,MMP-2显着增加,TIMP-2无明显变化,心肌MMP-2/TIMP-2的比值显着增加,心房和右心室MMP-2、MMP-2/TIMP-2的增加幅度大于左心室。(6)随运动时间延长,CTGF具有逐渐增加趋势,但8周和12周均无显着变化。16周后,H组心房CTGF的表达显着性增加,而左、右心室CTGF均无明显变化。(7)运动8周、12周和16周,H组心肌mi R-21的表达显着性增加,心房和右心室增加的幅度大于左心室。研究结论:长期大强度运动引起TGF-β1的持续高表达,通过信号通路蛋白Smad-4和Smad-7介导,进而造成MMP-1/TIMP-1和MMP-2/TIMP-2的比例失调、CTGF的表达增加、mi R-21持续表达上调,使胶原蛋白的降解发生异常,同时增加了胶原蛋白的合成,导致胶原蛋白的过度堆积诱发了心肌纤维化,可能是心脏功能发生异常和心律失常的分子机制。心房和右心室TGF-β1/Smad通路及下游调控因子的变化幅度大于左心室,可能是心房和右心室的损伤程度较大和发生纤维化的分子机制。
郑弘溶[10]2005年在《中药干预对运动训练大鼠红细胞代谢、骨骼肌代谢酶基因表达及组织形态学的影响》文中指出竞技体育的唯一目的就是要不断的提高运动成绩,随着竞技体育的飞速发展竞争越来越激烈,这就要求运动员不断的承受超负荷的刺激,当长期大负荷强度运动训练引起运动员机体适应能力提高时,其具体体现为运动成绩的提高。但是在竞技体育运动训练过程中由于对超负荷的不适应往往会造成运动员身体机能水平的下降,运动后恢复能力下降,甚至会使运动员容易产生伤病,因此这是影响运动员再训练能力和运动能力提高的主要因素,如何提高运动员在大负荷训练期间身体机能水平和恢复能力是当前竞技体育界最为关心的问题。中药是中华民族为世界文明贡献的一个瑰宝,中药具有十分深厚的资源和内涵,不同的中药成分配伍对身体机能具有不同的效果,如何更好的挖掘和开发利用中药资源是运动医学界的一个研究热点。本实验采用递增负荷跑台运动方式对Wistar大鼠进行训练,中药成分为A药:西洋参、刺五加、红景天、菟丝子、五味子等九味中草药以一定比例组成制成汤剂;B药:西洋参、淫羊藿、红景天、枸杞子、五味子、麦冬、砂仁、何首乌等11味中草药以一定比例组成制成汤剂。运动对照组灌服等量的水,其余运动大鼠灌服等量的中药。本研究通过递增负荷跑台运动建立运动性低血色素大鼠模型,同时对相同运动训练大鼠进行中药干预,以观察中药干预对运动训练大鼠以观察其对运动训练大鼠身体机能水平和恢复能力影响,并试图通过其对红细胞代谢、骨骼肌代谢酶基因表达以及组织形态学的影响来揭示运动疲劳的生物学过程和机制,探询中药促进运动能力提高的机制。为运动员提供促进恢复、提高运动训练效果的良好中药补剂,为进一步完善运动性低血色素的理论和寻找更好的防治运动性低血色素的营养补剂提供依据。本实验得到以下结论:一、递增负荷运动导致大鼠红细胞内和红细胞膜的MDA生成增加、抗氧化酶活性下降,造成自由基代谢紊乱,引起红细胞膜和红细胞内亚细胞器膜结构和功能的改变,最终导致血红蛋白浓度等红细胞参数显着降低,从而造成大鼠身体机能水平低下。运动训练引起自由基代谢的紊乱是导致红细胞破碎增加的主要原因,也是导致运动性低血色素和运动性贫血的重要因素。二、中药干预使得相同运动大鼠红细胞内和红细胞膜的MDA生成显着降低、抗氧化酶活性升高,缓解了由于大负荷强度运动导致的自由基紊乱,对维持红细胞膜和红细胞内亚细胞器膜结构和功能十分有利,是维持血红蛋白浓度稳定的主要原因之一。同时中药干预显着地提高大鼠血睾酮水平,并显着提高了运动组大鼠血红蛋白浓度、红细胞计数和血球压积,说明本实验所设计的中药方剂对预防运动性低血色素和提高运动能力具有十分重要的意义。叁、递增负荷运动导致大鼠红细胞刺状细胞显着增多,异常率显着增加,使红细胞易于被破坏,从而引起血红蛋白浓度的降低。中药干预使得异常率显着低于运动对照组大鼠,说明中药营养干预对维持红细胞形态和功能具有十分积极意义,这也从另一个侧面反映了中药对维持和提高血红蛋白浓度、促进身体机能水平的提高具有十分积极的意义。四、递增负荷运动对大鼠骨骼肌ATP酶F0蛋白基因表达没有显着影响;但引起IF1基因表达增加,但与对照组无显着性差异;运动B液组的骨骼肌ATP酶F0蛋白基因表达具有升高的趋势,中药干预没有缓解运动训练引起的IF1基因表达增加;运动+中药干预可使运动和中药迭加对骨骼肌GLUT-4基因表达的影响,从而进一步改善骨骼肌糖的供应能力,有利于运动能力的提高。五、递增负荷运动导致大鼠肝脏和心肌细胞形态、线粒体形态异常,从而影响其肝脏和心脏的功能;中药干预缓解了由于长期大负荷强度递增跑台运动对大鼠肝脏和心脏细胞形态、线粒体形态的不利影响,具有维护肝脏组织和心肌组织功能的作用,对提高运动能力十分有利。六、递增负荷运动导致运动训练大鼠红细胞带3蛋白磷酸化显着增加,从而影响红细胞膜骨架,进而使红细胞膜结构、功能以及代谢能力降低;中药干预使运动训练大鼠红细胞带3蛋白磷酸化显着降低,表明中药具有改善运动训练大鼠红细胞膜骨架,维持红细胞膜结构、功能以及代谢能力的作用。七、本实验所设计的中药是预防运动性低血色素、提高运动能力的良好的中药补剂,其机制是通过调节红细胞自由基代谢平衡,维持大负荷强度运动时大鼠红细胞、肝脏细胞、心脏细胞形态学完整,提高红细胞、肝脏和心脏功能,提高血睾水平来实现的。其中从本实验的总体研究结果来看中药B液相对A液效果要好。
参考文献：
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[5]. 运动和限食对大鼠骨骼肌ER/SR应激蛋白表达等的影响[D]. 胥靓. 北京体育大学. 2008
[6]. 低温运动对高脂饮食大鼠减脂及血管内皮细胞功能的影响[D]. 解娟. 湖北大学. 2013
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[9]. TGF-β1/Smad信号通路在运动性心肌纤维化发生中的作用研究[D]. 王世强. 上海体育学院. 2016
[10]. 中药干预对运动训练大鼠红细胞代谢、骨骼肌代谢酶基因表达及组织形态学的影响[D]. 郑弘溶. 北京体育大学. 2005