缺氧大鼠心肌AMPK磷酸化和糖原含量的改變及其機制的初步研究.pdf

1、背景與目的：
　　 高原環(huán)境對人體有較大的影響，主要原因是高原環(huán)境缺氧以及由缺氧引發(fā)的細胞能量產生障礙。維持細胞能量平衡是進入高原后機體一切代償適應性反應的中心。研究表明，AMP 激活的蛋白激酶（AMP activated kinase，AMPK）是細胞的能量檢測器，密切監(jiān)視著細胞的能量利用狀態(tài)和能量儲備狀態(tài)。心臟是循環(huán)系統(tǒng)的中心和動力器官，進入高原后心肌組織的能量代謝狀態(tài)和能量儲備狀態(tài)直接決定著心臟功能的發(fā)揮。本課題對大鼠缺氧

2、習服過程中心臟功能、心肌組織AMPK 磷酸化水平以及心肌組織糖原含量等進行了觀察，并對缺氧運動后大鼠心肌AMPK 磷酸化和糖原恢復規(guī)律進行了觀察，目的探討缺氧習服過程時心肌組織的能量代謝狀況，加深對高原習服-適應機制的認識。
　　 方法：
　　 大鼠置模擬海拔5000m 高原低壓艙中并分別選擇1天和30天為急性和慢性缺氧模型，將SD大鼠隨機分為平原對照組，急性缺氧組，慢性缺氧組。蒽酮法測定糖原含量，用心導管技術測定大鼠心

3、臟功能，免疫印跡方法檢測心肌組織AMPK 磷酸化水平、乙酰輔酶A 羧化酶（ACC）磷酸化水平，以及葡萄糖轉運體-1（GLUT1）和葡萄糖轉運體-4 （GLUT4）蛋白表達，放射性同位素方法檢測糖原合酶與糖原磷酸化酶的活性，觀察急慢性缺氧時心肌組織AMPK 磷酸化水平和糖原含量的變化及其機制。
　　 制作大鼠運動模型，運動條件為：跑臺速度15.2m/min，坡度10°，運動時間30min。
　　 選取靜息，運動后即刻，運動

4、后恢復0.5h，運動后恢復2h 四個時間點觀察大鼠運動后心肌AMPK 磷酸化水平和糖原含量的變化規(guī)律。
　　 結果：
　　 1.大鼠急性缺氧時，肺動脈壓力、右心室收縮壓以及右心室最大收縮速率顯著升高；
　　 慢性缺氧時，上述指標進一步升高，同時Hermann-Willson 指數(shù)和血球壓積顯著增加。
　　 但不管是急性缺氧還是慢性缺氧，右心室功能均顯著增強，左心室收縮壓和最大收縮速率無明顯變化。2.大鼠在

5、模擬高原5000m 缺氧時，不論急性缺氧還是慢性缺氧，不論左室心肌還是右室心肌，AMPK 磷酸化水平未見升高，反而降低。
　　 3.無論是急性缺氧還是慢性缺氧，無論是左心室還是右心室，心肌糖原含量均顯著升高，且升高程度基本一致。
　　 4.平原大鼠在平原進行30min 跑臺運動后即刻，心肌糖原含量無顯著降低；同樣運動量，急性缺氧大鼠停止運動后即刻心肌糖原含量顯著降低（降低了46.1％左右）；
　　 慢性缺氧大鼠在

6、停止運動后即刻心肌糖原含量雖與靜息組比較也顯著降低（降低了34.5％左右），但顯著高于急性缺氧組。
　　 5. 30min 跑臺運動后即刻（坡度10°，速度15.2m/min），無論是平原大鼠還是急慢性缺氧大鼠心肌AMPK 磷酸化程度均顯著升高，但以急性缺氧組升高最為明顯，升高約4倍，其次是慢性缺氧組，升高2.5倍，而平原組僅升高30％。
　　 6. 急性缺氧時，心肌葡萄糖轉運體1的表達無明顯變化，但葡萄糖轉運體4的表達

7、顯著升高；慢性缺氧時葡萄糖轉運體1和4的表達均顯著增加。
　　 7. 急慢性缺氧均可顯著升高糖原合酶活性，而糖原磷酸化酶活性無明顯改變。
　　 8.平原大鼠運動后心肌糖原無顯著變化；急性缺氧組在進行相同運動后，心肌動用糖原增加，運動后即刻糖原含量降低最為顯著，在隨后2h 糖原恢復得較慢，而慢性缺氧組運動后心肌糖原降低的程度較低，且恢復較快。
　　 9. 無論是平原大鼠還是急慢性缺氧大鼠，30min 跑臺運動后AM

8、PK 磷酸化水平呈一過性增高，運動后恢復0.5h時各組大鼠AMPK 磷酸化水平就迅速恢復至靜息水平。
　　 結論：
　　 1.大鼠在模擬海拔5000m 高原1天或30天，如果處于靜息狀態(tài)，心肌AMPK 磷酸化水平降低，心肌能量供求可能處于平衡狀態(tài)；
　　 2.心肌糖原含量增加可能是缺氧心肌AMPK 活性降低的原因之一；
　　 3.無論是急性缺氧還是慢性缺氧，心肌糖原合成代謝增強，分解代謝無明顯改變，是缺氧