大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎組織微細(xì)結(jié)構(gòu)變化和分子調(diào)控機(jī)理的探討.pdf

1、隨著對(duì)細(xì)胞因子研究的不斷深入和分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，更多的細(xì)胞因子的生物學(xué)功能為人們所認(rèn)識(shí)，有關(guān)大負(fù)荷訓(xùn)練與細(xì)胞因子關(guān)系的研究越來(lái)越受到重視，許多研究證明細(xì)胞因子與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練具有密切的關(guān)系,細(xì)胞因子在大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)和功能變化上起著重要的作用。缺血再灌注損傷是一個(gè)十分復(fù)雜的而又普遍存在的過(guò)程，腎臟是一個(gè)高灌注的器官，對(duì)缺血和缺血再灌注損傷非常敏感，運(yùn)動(dòng)及其恢復(fù)期腎血流量的兩個(gè)時(shí)相的改變導(dǎo)致了腎缺血再灌注的整個(gè)過(guò)程。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)

2、細(xì)胞因子在缺血再灌注急性損傷發(fā)揮著重要的作用，在缺血再灌注過(guò)程中細(xì)胞因子的表達(dá)異?；钴S，正常情況下抑炎因子和促炎因子之間的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)被打破。目前這種過(guò)度的細(xì)胞因子表達(dá)被認(rèn)為是引起包括炎癥、細(xì)胞凋亡等一系列再灌注損傷的基礎(chǔ)。近年的研究表明IL-1、IL-6、IL-18和TNF-α這組功能密切相關(guān)的炎癥細(xì)胞因子，在急性腎缺血再灌注損傷中發(fā)揮重要作用。腎缺血-再灌注損傷所導(dǎo)致的IL-6、IL-1β和TNF-α等可以引起腎臟固有細(xì)胞的增殖，刺

3、激其表達(dá)粘附分子并生成過(guò)多的細(xì)胞外基質(zhì)而影響腎臟細(xì)胞外基質(zhì)代謝，導(dǎo)致ECM合成與分解代謝的改變，而會(huì)直接影響到組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的變化。所以研究ECM在腎缺血再灌注損傷的代謝規(guī)律及炎癥細(xì)胞因子對(duì)ECM積聚合成和降解的影響與機(jī)制，對(duì)闡明運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的腎組織微細(xì)結(jié)構(gòu)變化和腎缺血再灌注損傷的分子機(jī)制具有極其重要的意義。 目前有關(guān)運(yùn)動(dòng)對(duì)細(xì)胞因子影響的研究主要集中在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致血液和尿液中細(xì)胞因子水平變化，運(yùn)動(dòng)性缺血再灌注腎損傷腎臟細(xì)胞因子及相關(guān)

4、基因的表達(dá)還未見(jiàn)有直接的研究報(bào)道。運(yùn)動(dòng)對(duì)ECM影響的研究主要在與運(yùn)動(dòng)直接相關(guān)的組織如骨、骨骼肌、肌腱及心臟等, 有關(guān)運(yùn)動(dòng)對(duì)腎臟ECM影響的研究及與細(xì)胞因子相互關(guān)系還未有報(bào)道。因此研究大負(fù)荷訓(xùn)練狀態(tài)對(duì)運(yùn)動(dòng)性缺血再灌注腎損傷細(xì)胞因子和相關(guān)基因的表達(dá)以及腎臟細(xì)胞外基質(zhì)代謝變化的影響，對(duì)在分子及基因水平上探討大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致的腎組織微細(xì)結(jié)構(gòu)變化機(jī)制、導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性缺血再灌注腎損傷發(fā)生機(jī)理、以及對(duì)于對(duì)抗與預(yù)防過(guò)度訓(xùn)練的發(fā)生及防止對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力和健康水平

5、的不利影響具有積極意義。 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致缺血再灌注腎臟損害血清和腎組織炎性細(xì)胞因子蛋白表達(dá)及基因表達(dá)的變化和作用，為進(jìn)一步探討大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致的腎組織微細(xì)結(jié)構(gòu)變化機(jī)制、導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性缺血再灌注腎損傷發(fā)生機(jī)理提供分子生物學(xué)依據(jù)。研究腎臟細(xì)胞外基質(zhì)代謝在大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致缺血再灌注腎臟損害時(shí)的變化與作用，為在分子水平上進(jìn)一步探討大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性缺血再灌注腎損傷發(fā)生機(jī)理及大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致的腎組織微細(xì)結(jié)構(gòu)變化機(jī)制提供依據(jù)和新的研究

6、目標(biāo)。通過(guò)研究運(yùn)動(dòng)性缺血再灌注腎臟損害血清和腎組織炎性細(xì)胞因子蛋白表達(dá)及基因表達(dá)與腎臟細(xì)胞外基質(zhì)的變化，闡述運(yùn)動(dòng)性缺血再灌注腎臟損害細(xì)胞因子與腎臟細(xì)胞外基質(zhì)的相互關(guān)系和作用，進(jìn)一步闡明大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性缺血再灌注腎損傷發(fā)生和腎組織微細(xì)結(jié)構(gòu)變化機(jī)理的復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)性。 1. 大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎功能的下降、腎組織超微結(jié)構(gòu)的破壞、組織病理學(xué)改變、血清IL-1β和腎組織IL-1β明顯升高及腎組織的IL-1βmRNA表達(dá)上調(diào)，且IL-1

7、β表達(dá)均與BUN、Cr成正相關(guān)。證明IL-1β在大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷時(shí)，血清IL-1β水平可作為反映運(yùn)動(dòng)性腎缺血再灌注損傷嚴(yán)重程度的一個(gè)指標(biāo)。 2. 大負(fù)荷訓(xùn)練組大鼠血清TNF-α和腎組織TNF-α明顯高于對(duì)照組與一般訓(xùn)練組大鼠，腎組織的TNF-αmRNA也明顯升高，經(jīng)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)TNF-α表達(dá)均與BUN,Cr成正相關(guān)。證明大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠TNF-α表達(dá)升高與腎缺

8、血再灌注損傷有密切的關(guān)系，TNF-α在大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎組織TNF-α表達(dá)升高，不但在TNF-α蛋白表達(dá)水平上的上調(diào)，而且也體現(xiàn)在TNF-α基因表達(dá)水平上的上調(diào)。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷時(shí)，血清IL-1β水平可作為反映運(yùn)動(dòng)性腎缺血再灌注損傷嚴(yán)重程度的一個(gè)指標(biāo)。 3. 大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎功能的下降、腎組織超微結(jié)構(gòu)的破壞、組織病理學(xué)改變、血清IL-6和腎組織IL-6明顯

9、升高及腎組織的IL-6mRNA表達(dá)上調(diào)，且IL-6表達(dá)均與BUN、Cr成正相關(guān)。證明IL-6在大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷時(shí)，血清IL-6水平可作為反映運(yùn)動(dòng)性腎缺血再灌注損傷嚴(yán)重程度的一個(gè)指標(biāo)。 4. 大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎功能的下降、腎組織超微結(jié)構(gòu)的破壞、組織病理學(xué)改變、血清IL-18和腎組織IL-18明顯升高及腎組織的IL-18mRNA表達(dá)上調(diào)，且IL-18表達(dá)均與BUN

10、、 Cr成正相關(guān)。證明IL-18在大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷時(shí)，血清IL-18水平可作為反映運(yùn)動(dòng)性腎缺血再灌注損傷嚴(yán)重程度的一個(gè)指標(biāo)。 5. 大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎小球ECM代謝發(fā)生異常，ECM沉積加重，且經(jīng)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)ECM沉積均與BUN、Cr成正相關(guān)。證明大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎小球ECM沉積加重與腎缺血再灌注損傷有密切的關(guān)系，ECM沉積在大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷

11、時(shí)可能起一定的作用。 6. 大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷腎小球ECM沉積加重與細(xì)胞因子高度表達(dá)有密切的關(guān)系。大負(fù)荷訓(xùn)練致使大鼠免疫反應(yīng)激活了腎臟炎癥效應(yīng)細(xì)胞，激活的效應(yīng)細(xì)胞增殖、釋放炎癥介質(zhì)及細(xì)胞外基質(zhì)致腎臟損害，炎癥介質(zhì)、細(xì)胞外基質(zhì)又反作用于效應(yīng)細(xì)胞。如此，炎癥細(xì)胞、炎癥介質(zhì)及細(xì)胞外基質(zhì)間的“交互應(yīng)答”作用，導(dǎo)致并加重了缺血再灌注腎臟損害的發(fā)生和不斷進(jìn)展。 7. 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的大鼠腎功能、腎組織超微結(jié)構(gòu)正常，無(wú)組

12、織病理學(xué)改變。與對(duì)照組相比，大鼠血清和腎組IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18 蛋白表達(dá)及腎組織的IL-1βmRNA、TNF-αmRNA、IL-6mRNA、IL-18mRNA表達(dá)無(wú)顯著性差異。大鼠腎小球ECM代謝正常，無(wú)ECM沉積加重。 大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎血清和腎組織IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18蛋白表達(dá)及腎組織的IL-1βmRNA、TNF-αmRNA、IL-6mRNA、IL-18mRNA表達(dá)上調(diào)與腎缺血

13、再灌注損傷有密切的關(guān)系，在大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎小球ECM代謝發(fā)生異常，ECM沉積加重，腎小球ECM沉積加重與腎缺血再灌注損傷高度相關(guān)。大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎缺血再灌注損傷腎小球ECM沉積加重與細(xì)胞因子高度表達(dá)有密切的關(guān)系。大負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠腎血清和腎組織IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18蛋白表達(dá)及腎組織的IL-1βmRNA、TNF-αmRNA、IL-6mRNA、IL-18mRN