大負荷訓練導致大鼠腎組織微細結(jié)構(gòu)變化和分子調(diào)控機理的探討.pdf

1、隨著對細胞因子研究的不斷深入和分子生物學技術(shù)的迅速發(fā)展，更多的細胞因子的生物學功能為人們所認識，有關大負荷訓練與細胞因子關系的研究越來越受到重視，許多研究證明細胞因子與運動訓練具有密切的關系,細胞因子在大負荷訓練導致組織結(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十分復雜的而又普遍存在的過程，腎臟是一個高灌注的器官，對缺血和缺血再灌注損傷非常敏感，運動及其恢復期腎血流量的兩個時相的改變導致了腎缺血再灌注的整個過程。近年來研究發(fā)現(xiàn)

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

3、激其表達粘附分子并生成過多的細胞外基質(zhì)而影響腎臟細胞外基質(zhì)代謝，導致ECM合成與分解代謝的改變，而會直接影響到組織細胞結(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)律及炎癥細胞因子對ECM積聚合成和降解的影響與機制，對闡明運動導致的腎組織微細結(jié)構(gòu)變化和腎缺血再灌注損傷的分子機制具有極其重要的意義。 目前有關運動對細胞因子影響的研究主要集中在運動導致血液和尿液中細胞因子水平變化，運動性缺血再灌注腎損傷腎臟細胞因子及相關

4、基因的表達還未見有直接的研究報道。運動對ECM影響的研究主要在與運動直接相關的組織如骨、骨骼肌、肌腱及心臟等, 有關運動對腎臟ECM影響的研究及與細胞因子相互關系還未有報道。因此研究大負荷訓練狀態(tài)對運動性缺血再灌注腎損傷細胞因子和相關基因的表達以及腎臟細胞外基質(zhì)代謝變化的影響，對在分子及基因水平上探討大負荷訓練導致的腎組織微細結(jié)構(gòu)變化機制、導致運動性缺血再灌注腎損傷發(fā)生機理、以及對于對抗與預防過度訓練的發(fā)生及防止對機體運動能力和健康水平

5、的不利影響具有積極意義。 本實驗通過研究大負荷訓練導致缺血再灌注腎臟損害血清和腎組織炎性細胞因子蛋白表達及基因表達的變化和作用，為進一步探討大負荷訓練導致的腎組織微細結(jié)構(gòu)變化機制、導致運動性缺血再灌注腎損傷發(fā)生機理提供分子生物學依據(jù)。研究腎臟細胞外基質(zhì)代謝在大負荷訓練導致缺血再灌注腎臟損害時的變化與作用，為在分子水平上進一步探討大負荷訓練導致運動性缺血再灌注腎損傷發(fā)生機理及大負荷訓練導致的腎組織微細結(jié)構(gòu)變化機制提供依據(jù)和新的研究

6、目標。通過研究運動性缺血再灌注腎臟損害血清和腎組織炎性細胞因子蛋白表達及基因表達與腎臟細胞外基質(zhì)的變化，闡述運動性缺血再灌注腎臟損害細胞因子與腎臟細胞外基質(zhì)的相互關系和作用，進一步闡明大負荷訓練導致運動性缺血再灌注腎損傷發(fā)生和腎組織微細結(jié)構(gòu)變化機理的復雜性和網(wǎng)絡性。 1. 大負荷訓練導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表達上調(diào)，且IL-1

7、β表達均與BUN、Cr成正相關。證明IL-1β在大負荷訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。運動訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷時，血清IL-1β水平可作為反映運動性腎缺血再灌注損傷嚴重程度的一個指標。 2. 大負荷訓練組大鼠血清TNF-α和腎組織TNF-α明顯高于對照組與一般訓練組大鼠，腎組織的TNF-αmRNA也明顯升高，經(jīng)相關分析發(fā)現(xiàn)TNF-α表達均與BUN,Cr成正相關。證明大負荷訓練導致大鼠TNF-α表達升高與腎缺

8、血再灌注損傷有密切的關系，TNF-α在大負荷訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。大負荷訓練導致大鼠腎組織TNF-α表達升高，不但在TNF-α蛋白表達水平上的上調(diào)，而且也體現(xiàn)在TNF-α基因表達水平上的上調(diào)。運動訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷時，血清IL-1β水平可作為反映運動性腎缺血再灌注損傷嚴重程度的一個指標。 3. 大負荷訓練導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表達上調(diào)，且IL-6表達均與BUN、Cr成正相關。證明IL-6在大負荷訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。運動訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷時，血清IL-6水平可作為反映運動性腎缺血再灌注損傷嚴重程度的一個指標。 4. 大負荷訓練導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表達上調(diào)，且IL-18表達均與BUN

10、、 Cr成正相關。證明IL-18在大負荷訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。運動訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷時，血清IL-18水平可作為反映運動性腎缺血再灌注損傷嚴重程度的一個指標。 5. 大負荷訓練導致大鼠腎小球ECM代謝發(fā)生異常，ECM沉積加重，且經(jīng)相關分析發(fā)現(xiàn)ECM沉積均與BUN、Cr成正相關。證明大負荷訓練導致大鼠腎小球ECM沉積加重與腎缺血再灌注損傷有密切的關系，ECM沉積在大負荷訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷

11、時可能起一定的作用。 6. 大負荷訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷腎小球ECM沉積加重與細胞因子高度表達有密切的關系。大負荷訓練致使大鼠免疫反應激活了腎臟炎癥效應細胞，激活的效應細胞增殖、釋放炎癥介質(zhì)及細胞外基質(zhì)致腎臟損害，炎癥介質(zhì)、細胞外基質(zhì)又反作用于效應細胞。如此，炎癥細胞、炎癥介質(zhì)及細胞外基質(zhì)間的“交互應答”作用，導致并加重了缺血再灌注腎臟損害的發(fā)生和不斷進展。 7. 中等強度運動的大鼠腎功能、腎組織超微結(jié)構(gòu)正常，無組

12、織病理學改變。與對照組相比，大鼠血清和腎組IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18 蛋白表達及腎組織的IL-1βmRNA、TNF-αmRNA、IL-6mRNA、IL-18mRNA表達無顯著性差異。大鼠腎小球ECM代謝正常，無ECM沉積加重。 大負荷訓練導致大鼠腎血清和腎組織IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18蛋白表達及腎組織的IL-1βmRNA、TNF-αmRNA、IL-6mRNA、IL-18mRNA表達上調(diào)與腎缺血

13、再灌注損傷有密切的關系，在大負荷訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷可能起一定的作用。大負荷訓練導致大鼠腎小球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。大負荷訓練導致大鼠腎缺血再灌注損傷腎小球ECM沉積加重與細胞因子高度表達有密切的關系。大負荷訓練導致大鼠腎血清和腎組織IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18蛋白表達及腎組織的IL-1βmRNA、TNF-αmRNA、IL-6mRNA、IL-18mRN