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目的：过度训练可导致急性肾损伤，肾组织细胞凋亡是其损伤的细胞学基础及主要特征，但其凋亡机制尚不清楚。近年来随着对细胞增殖、分化、凋亡等研究的深入，人们对细胞周期调节蛋白的认识也日渐丰富。研究表明，细胞周期调节蛋白在细胞增殖、分化、凋亡中起着不可或缺的作用。本研究通过大鼠游泳至力竭，建立过度训练致急性肾损伤模型，研究细胞周期调节蛋白cyclinD1、CDK4、P27在肾组织中的表达及其意义，观察山莨菪碱对cyclinD1、CDK4、P27表达的影响，旨在加深对过度训练致急性肾损伤发病机制的认识，为临床防治提供新的思路和方法。
方法：(1)选取36只健康雄性Wistar大鼠，体重180-200g。将大鼠随机分为3组：正常对照组(CN)、力竭组(ES)、山莨菪碱干预组(AD)CN组为安静对照组，未进行力竭运动；根据力竭后恢复时间将ES组分为即刻组(ESI)、力竭6小时组(ES 6h)、力竭24小时组(ES 24h)；AD组于运动前20分钟腹腔注射山莨菪碱(10 mg/Kg)后进行力竭运动，分为山莨菪碱6小时组(AD 6h)、山莨菪碱24小时组(AD 24h)。每个时间点均为6只大鼠。(2)采用大鼠无负重游泳至力竭建立过度训练致急性肾损伤模型。力竭标准：1)大鼠沉入水底超过十秒不能浮出水面：2)游泳动作明显不协调；3)大鼠捞出后没有逃避反应，且放在平面无法完成翻正反射。为了保证大鼠有足够的活动空间和避免由于观察不及时大鼠发生溺水，每次实验每组大鼠各1只。(3)各组大鼠应用乙醚吸入麻醉，于相应时间点留取各组大鼠左肾置于4％多聚甲醛中固定，备行石蜡切片：取各组大鼠右肾沿纵切面均分为两部分，置于-80℃冰箱保存，待行Western blot检测。(4)组织经固定后采用免疫组织化学SP法检测肾组织中细胞周期调节蛋白cyclinD1、CDK4、P27的表达情况。(5)应用病理图像分析系统对免疫组织化学结果进行半定量分析。(6)采用Western blot检测cyclinD1、CDK4、P27的表达情况。(7)所有数据用-x±s表示，采用SPSS统计软件进行统计分析，组间差异用单因素方差分析(one way ANOVA)，有显著差异者用Newman Kuels q检验进行两两比较，以P＜0.05认为有统计学意义。
结果：
1.免疫组织化学显示：对照组大鼠肾组织可见cyclinD1、CDK4的阳性表达；力竭运动后即刻组肾脏cyclinD1、CDK4表达较对照组均有所降低；力竭后6小时较即刻组表达降低更加明显；力竭后24小时表达水平有所恢复，且高于对照组，山莨菪碱干预6小时组肾组织cyclinD1、CDK4表达高于同期单纯力竭组；山莨菪碱干预24小时组肾脏cyclinD1、CDK4表达低于同期单纯力竭组。对照组大鼠肾组织可见P27的弱表达；力竭运动后即刻组肾组织P27表达较对照组有所升高；力竭后6小时表达高于即刻组；力竭后24小时表达较力竭后6小时降低，且仍高于安静对照组；山莨菪碱干预6小时及24小时组肾组织P27表达均低于同期单纯力竭组，但较正常对照组表达有所增高。
2.图像分析显示：CN组大鼠肾组织均有cyclinD1、CDK4的大量表达；ESI、ES 6h组cyclinD1、CDK4表达较CN组降低(P＜0.05)；ES 24h组表达较ES 6h组增高(P＜0.05)，并且高于CN组(P＜0.05)；AD 6h组肾组织cyclinD1、CDK4表达高于ES 6h组(P＜0.05)；AD 24h组其表达低于同期单纯力竭组(P＜0.05)。CN组大鼠肾组织有P27的弱表达；ESI组P27表达高于CN组(P＜0.05)；ES 6h组表达较ESI组增高(P＜0.05)；ES 24h组表达较ES 6h组降低(P＜0.05)，但仍明显高于CN组(P＜0.05)：AD 6h及AD 24h组P27表达明显低于同期的单纯力竭组(P＜0.05)，但仍高于CN组(P＜0.05)。
3.Western blot显示：CN组大鼠肾组织均有cyclinD1、CDK4的大量表达；ESI、ES 6h组cyclinD1、CDK4表达较CN组降低(P＜0.05)；ES 24h组表达较ES 6h组增高(P＜0.05)，并且高于CN组(P＜0.05)；AD 6h组肾组织cyclinD1、CDK4表达高于ES 6h组(P＜0.05)：AD 24h组其表达低于同期单纯力竭组(P＜0.05)。CN组大鼠肾组织可见P27的弱表达；ESI组大鼠肾组织P27表达高于CN组(P＜0.05)：ES 6h组表达较ESI组增高(P＜0.05)：ES 24h组表达较ES 6h组降低(P＜0.05)，但仍明显高于CN组(P＜0.05)；AD 6h及AD 24h组P27表达明显低于同期的单纯力竭组(P＜0.05)，但仍高于CN组(P＜0.05)。
结论：
1.力竭后即刻及6小时肾组织cyclinD1、CDK4表达下降，P27表达升高，说明细胞周期调节蛋白在过度训练致急性肾损伤早期发挥重要作用。
2.力竭后肾组织cyclinD1、CDK4表达先下降后升高，至力竭后24小时超过正常水平；P27在力竭组肾组织表达先升高后降低，至力竭后24小时接近正常水平。说明细胞周期调节蛋白cyclinD1、CDK4、P27的变化是过度训练致急性肾损伤延迟期肾损伤逐渐恢复的重要分子机制。
3.山莨菪碱对大鼠力竭后肾组织中细胞周期正控蛋白cyclinD1、CDK4及负控蛋白P27的表达均有逆转作用，提示山莨菪碱可通过调控cyclinD1、CDK4和P27的表达，抑制力竭后初期肾组织细胞凋亡，促进力竭后延迟期肾损伤的恢复，这可能是山莨菪碱减轻OTIAKI，促进肾损伤恢复的重要分子机制。