有氧運動影響壓力負(fù)荷致早期心衰的大鼠心臟功能的分子基礎(chǔ).pdf

1、目的：本實驗室的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，有氧運動可以有效延緩壓力負(fù)荷大鼠心衰進程，改善心衰癥狀，這種改善是基于有氧運動對心肌線粒體功能的調(diào)節(jié)的，尤其是對線粒體呼吸鏈復(fù)合體I的活力的調(diào)節(jié)。本研究的目的是探討有氧運動對壓力負(fù)荷致早期心衰大鼠心臟功能的調(diào)節(jié)與線粒體生物合成和質(zhì)量控制的關(guān)系，試圖從這個角度探討有氧運動干預(yù)的分子機理。
　　方法：以雄性Wistar大鼠為材料，以腹主動脈縮窄手術(shù)造壓力后負(fù)荷模型，并飼養(yǎng)8周至早期心衰的發(fā)生。假手術(shù)組（S

2、ham）無心衰表征。將早期心衰大鼠隨機分為手術(shù)安靜組（Rest）和手術(shù)運動組（Exer），與假手術(shù)組一起繼續(xù)飼養(yǎng)8周，Sham組和Rest組大鼠均自由活動，Exer組進行有氧運動訓(xùn)練，方式為跑臺跑步，運動強度20米/分鐘，每天1小時，每周訓(xùn)練5天。有氧運動訓(xùn)練結(jié)束后，取各組大鼠心臟左心室，以Southern Blot法測定心肌細(xì)胞中線粒體DNA的拷貝數(shù)，以Western Blot檢測線粒體生物合成及質(zhì)量控制相關(guān)蛋白的表達(dá)。
　　結(jié)

3、果：1.與Sham組相比，Rest組大鼠mtDNA拷貝數(shù)顯著增加，Exer組大鼠的mtDNA拷貝數(shù)則與Sham組無差異；2.在心衰大鼠（Rest組）中，與mtDNA拷貝數(shù)增加相一致，線粒體編碼蛋白ND1及ATP6表達(dá)量增加，而核編碼的呼吸鏈組分蛋白COXⅣ和ATP5A表達(dá)反而有所下降，SDHB表達(dá)增加，轉(zhuǎn)錄因子TFAM及調(diào)節(jié)因子PGC1α表達(dá)顯著下降；與Rest組相比，Exer組大鼠的線粒體DNA拷貝數(shù)減少，同時ND1表達(dá)減少，ATP6

4、的表達(dá)反而增加。核編碼的COXⅣ、ATP5A、SDHB及TFAM的表達(dá)均沒有顯著性變化。Exer組PGC1α的表達(dá)較Rest組增加并趨向Sham組水平。3．與Sham組相比，Rest組大鼠的融合蛋白Mfn1、Mfn2、OPA1及分裂蛋白Drp1、Fis1的表達(dá)均下降；與Rest組相比，Exer組大鼠的這些融合分裂蛋白均無顯著性變化。4.與Sham組相比，早期心衰大鼠的自噬相關(guān)蛋白LC-3、Fundc1、Atg5的表達(dá)均下降，LC-3B/

5、LC-3A的值也下降。有氧運動訓(xùn)練使早期心衰大鼠的LC-3、Fundc1的表達(dá)增加，LC-3B/LC-3A的值也增加，但是Atg5的表達(dá)無差異。
　　結(jié)論：（1）早期心衰大鼠的線粒體DNA及其編碼蛋白增加，但核編碼的線粒體蛋白卻是減少的（SDHB除外），說明線粒體編碼蛋白和核編碼蛋白具有不一致性，因此總線粒體數(shù)量并不增加；持續(xù)有氧運動并不能調(diào)節(jié)壓力負(fù)荷致早期心衰大鼠的心肌線粒體總量，只是對特定蛋白的生物合成進行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到緩解心