有氧運動影響壓力負荷致早期心衰的大鼠心臟功能的分子基礎.pdf

1、目的：本實驗室的相關研究發(fā)現(xiàn)，有氧運動可以有效延緩壓力負荷大鼠心衰進程，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)量控制的關系，試圖從這個角度探討有氧運動干預的分子機理。
　　方法：以雄性Wistar大鼠為材料，以腹主動脈縮窄手術造壓力后負荷模型，并飼養(yǎng)8周至早期心衰的發(fā)生。假手術組（S

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

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表達量增加，而核編碼的呼吸鏈組分蛋白COXⅣ和ATP5A表達反而有所下降，SDHB表達增加，轉(zhuǎn)錄因子TFAM及調(diào)節(jié)因子PGC1α表達顯著下降；與Rest組相比，Exer組大鼠的線粒體DNA拷貝數(shù)減少，同時ND1表達減少，ATP6

4、的表達反而增加。核編碼的COXⅣ、ATP5A、SDHB及TFAM的表達均沒有顯著性變化。Exer組PGC1α的表達較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蛋白LC-3、Fundc1、Atg5的表達均下降，LC-3B/

5、LC-3A的值也下降。有氧運動訓練使早期心衰大鼠的LC-3、Fundc1的表達增加，LC-3B/LC-3A的值也增加，但是Atg5的表達無差異。
　　結論：（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)，從而達到緩解心