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研究目的：缺血预适应（ischemic preconditioning，IP）是指反复短暂的心肌缺血/再灌注可使心肌在随后持续性缺血中得到保护的现象。预适应现象是机体的一种内源性保护机制，多种诱导方式可以诱导心肌预适应，其中运动预适应（exercise preconditioning，EP）也可以诱导产生早期和晚期心肌保护效应。不同的EP模式对心肌绝对缺血及缺氧保护效应已有报道。在运动医学领域，运动性心肌损伤是不容忽视的问题，其中力竭运动可导致心肌相对缺血缺氧的运动性损伤，EP对力竭运动心肌损伤是否具有保护效应，从而提高运动能力并减轻这种运动性心肌的损伤，目前还没有明确报道。研究表明，EP心肌保护效应的发挥涉及到触发因子、胞内信号转导以及终效应器等多个层面。近年来，国内外对EP保护效应及触发和效应物质做了相关研究，但对于其胞内信号转导机制还不明了。蛋白激酶C(protein kinase C，PKC）作为胞内信号转导的重要介质，具有13种亚型，在心脏预适应主要涉及α-PKC、ε-PKC和δ-PKC三种亚型，现已明确α-PKC、ε-PKC参与缺血预适应的保护效应，但δ-PKC在缺血预适应和心肌损伤中的变化及作用则报道不一。不同预适应方式诱导的心脏保护效应机制不同，δ-PKC是否参与EP的保护机制？EP中δ-PKC的表达变化有何改变，尚有待于研究。EP具有预适应早期保护作用和预适应晚期保护作用两个保护时程，预适应早期作用在EP后立即出现，并持续1~3h，然后消失；预适应晚期保护，在EP后的12h出现，持续2~3天后逐渐消失。在EP效果上，预适应晚期保护作用因持续时间较长，对心脏保护更有实际意义，因此本研究采用一次性大强度间歇跑台运动建立EP模型，以24h后的晚期保护作用为切入点，观察此期间EP对力竭运动致心肌相对缺血缺氧损伤的晚期保护作用，同时探讨力竭运动及预适应晚期保护作用时期δ-PKC蛋白及基因表达变化，为揭示EP心肌保护作用机制提供理论和实验依据。研究方法：采用120只SD大鼠，随机分为对照组(C组)、运动预适应组（EP组）、力竭运动组（EE组）和运动预适应+力竭运动组（EP+EE组）。EP组和EP+EE组进行一次性大强度间歇跑台运动建立EP模型，运动结束后24h，EP+EE组与EE组同时行力竭跑台运动，诱导运动性心肌损伤。监测大鼠力竭时间及力竭距离评判运动能力；用化学发光法检测大鼠血清心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I, cTnI）含量；用HE染色法观察心肌组织形态结构的变化；用特殊缺血缺氧染色法观察心肌组织缺血缺氧改变，并结合计算机图像分析系统对缺血缺氧阳性染色面积及积分光密度进行测量；用透射电镜观察心肌细胞超微结构的变化；用SABC法进行免疫组织化学反应，显示心肌组织δ-PKC及P-δ-PKC定位表达，并结合计算机图像分析系统对免疫阳性表达进行面积及积分光密度的半定量分析；用western blot方法显示心肌组织δ-PKC及P-δ-PKC的表达变化；用实时荧光定量PCR技术检测心肌组织δ-PKC mRNA的表达变化。研究结果：（1）EP+EE组大鼠运动能力较EE组有所提高，力竭时间及距离均延长，与EE组比较均具有显著性差异（P<0.05）。（2）C组和EP组大鼠血清cTnI的含量均正常，EE组大鼠血清cTnI的含量明显高于C组（P<0.05）；EP+EE组血清cTnI含量高于C组（P<0.05），但其值明显低于EE组（P<0.05）。（3）C组和EP组心肌组织HE染色结构正常,缺血缺氧染色中无红色缺血缺氧阳性染色，EE组心肌组织HE染色显示结构有部分变性改变，缺血缺氧染色时心肌细胞出现较多红色缺血缺氧阳性染色，EP+EE组心肌组织结构无明显改变，缺血缺氧阳性染色改变较EE组减少（P<0.05）。（4）C组和EP组心肌细胞超微结构正常，EE组出现损伤，主要表现在线粒体异常及部分肌丝紊乱上，EP+EE组心肌细胞超微结构损伤较轻。（5）免疫组织化学实验中，C组心肌组织中δ-PKC棕褐色颗粒状免疫反应阳性物弥漫分布在胞膜、胞浆内；EP组颗粒增多，染色增强，EE组δ-PKC免疫反应阳性颗粒明显减少，胞浆内染色变淡，棕褐色颗粒多向胞膜集中，出现膜转位。EP+EE组没有明显的膜转位增加现象，阳性表达与C组无明显差别。心肌细胞中P-δ-PKC免疫反应阳性颗粒呈棕褐色，颗粒较小，点状分布在胞膜、胞浆内；EP组P-δ-PKC免疫反应阳性颗粒增多；EP+EE组染色与C组没有明显差别，EE组与其他组相比，棕褐色P-δ-PKC阳性颗粒减少。图像分析结果显示，C组的δ-PKC免疫反应阳性表达面积为1210±423μm~2，积分光密度为393882±68774；在EP组中心肌组织δ-PKC二者分别为1978±917μm~2和492410±96825，与C组比较升高，具有显著性差异（P<0.05）； EE组免疫反应阳性表达面积和积分光密度分别为527±201μm~2和234246±35476，与C组比较明显减少，具有显著性差异（P<0.05）；EP+EE组心肌组织内δ-PKC免疫反应阳性表达面积和积分光密度为1087±767μm~2和319542±74211，与C组比较无差异，但与EE组比较表达增高，具有显著性差异（P<0.05）。P-δ-PKC免疫阳性表达图像分析，C组和EP+EE组P-δ-PKC免疫反应阳性颗粒表达面积分别为218±28μm~2和178±34μm~2，组间差异没有显著性（P>0.05），积分光密度分别为55332±1840和50475±1414，组间没有显著性差异（P>0.05）。EP组P-δ-PKC阳性颗粒表达面积279±37μm~2，积分光密度为68270±1572，与C组两者升高，均具有显著性差异（P<0.05）；EE组P-δ-PKC免疫反应阳性颗粒表达面积和积分光密度与C组、EP组及EP+EE组比较，明显减少（P<0.05），分别为146±63μm~2和44606±2229。（6）western bloting定量显示，与C组（0.66±0.12）相比，EP组心肌组织中δ-PKC为0.76±0.16，蛋白表达有上升趋势，但差异不具有显著性；EE组蛋白表达显著低于C组，为0.26±0.06，与C组比较差异具有显著性（P<0.05）；EP+EE组值为0.60±0.10，低于C组，不具有显著性差异，与EE组比较，其蛋白表达明显高EE组，差异具有显著性（P<0.05）。C组正常心肌组织中P-δ-PKC含量为0.83±0.08；EP组心肌组织中P-δ-PKC含量为0.92±0.06，与C组比较，明显升高，且统计学具有显著性差异（P<0.05）；EP+EE组心肌组织P-δ-PKC含量为0.61±0.12，与C组差异无显著性，EE组P-δ-PKC水平为0.41±0.13，较其他组明显降低，差异具有显著性意义（P<0.05）。采用P-δ-PKC与δ-PKC的比较显示的磷酸化水平变化，EP组心肌组织中δ-PKC含量升高，其P-δ-PKC也相应增高，但其整体磷酸化水平与C组比较，明显升高；EE组δ-PKC蛋白含量降低，虽P-δ-PKC的含量也降低，其整体磷酸化水平较C组、EP组及EP+EE明显增高；EP+EE组δ-PKC蛋白整体磷酸化水平却较其他组降低。（7）实时荧光定量PCR实验中，C组心肌组织δ-PKC mRNA的表达水平为1.49±0.73，EP组为2.33±1.32，与C相比，虽呈上升趋势，但差异不具有统计学意义； EE组为1.46±0.89，与C组比较无差异；EP+EE组为1.19±0.45，与C组比较呈下降趋势，但差异不具有显著性。研究结论：（1）采用一次性大强度间歇跑台运动成功建立运动预适应动物模型，力竭跑台运动成功建立急性运动性心肌损伤动物模型。运动预适应能够在预适应晚期减轻力竭运动所造成的心肌损伤，发挥心肌保护作用。（2）力竭运动导致心肌δ-PKC蛋白表达显著下降，运动预适应能明显缓解力竭运动中δ-PKC蛋白表达的降低，同时运动预适应晚期δ-PKC的蛋白表达有升高，升高的δ-PKC可能是运动预适应发挥心肌保护作用的环节之一。（3）运动预适应晚期δ-PKC mRNA的表达无明显增高，运动预适应晚期心肌保护对δ-PKC的调控可能主要表现在蛋白水平上。