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目的:探讨模拟高原训练对内分泌和免疫器官的影响及其可能机制。方法:健康8周龄SD雄性大鼠96只,国家标准啮齿类动物饲料(实验动物由北京大学医学院实验动物管理中心提供),分笼喂养,自由饮水进食,动物室温度20℃-24℃,相对湿度30%-60%,自然光照。取SD大鼠32只,随机分为常氧对照组,常氧训练组,低氧对照组,低氧训练组,每组8只。常压低氧房浓度为12.7%,相对高度4000m。(低氧对照与低氧训练组大鼠全部操作均在低氧房中进行)。训练方式:跑台坡度设定为10度。速度设定为20m/min。每周训练5天,休息2天(第3d和第7d休息)。第1周前2d训练时间为10min,第4d-6d训练时间为15min;第2周前2d训练时间为20min,第4d-6d训练时间为25min;第3周前2d训练时间为30min,第4d-6d训练时间为40min;第4周前2d训练时间为50min,第4d-6d训练时间为60min。另取SD大鼠64只,采用间歇性低氧训练法,随机分为8组,每组8只:低氧对照组,运动即刻组,常氧恢复24h组,低氧恢复24h组,常氧恢复48h组,低氧恢复48h组,常氧恢复7d组,低氧恢复7d组。大鼠均在低氧房中动物跑台上进行一次性训练(低氧浓度为12.7%,相对高度为4000m),跑台梯度为10度,速度为20m/min。练习方式采用运动3min,间歇3min,共循环训练10组,总训练时间为30min。第10组训练结束即刻进入恢复方案。常氧恢复采用常氧环境下自由活动和饮食;低氧恢复采用低氧环境下(氧浓度为12.7%,相对高度为4000m)自由活动和饮食。所有动物按方案训练结束后,20%乌拉坦腹腔麻醉,摘取睾丸、肾上腺和胸腺,中性甲醛固定,采用免疫组织化学技术对大鼠睾丸、肾上腺和胸腺的Bax、Bcl-2、P53、PCNA、HIF-1α、VEGF、NOS、TNF-α、TGF-β1、HSP70的表达进行比较,Leika显微图像分析系统观察、拍照,Image-ProPlus5.1图像处理软件进行平均光密度(MOD)值分析。结果:1模拟高原训练对睾丸、肾上腺和胸腺细胞凋亡因子的表达产生影响。模拟高原训练均促进睾丸、肾上腺和胸腺P53与Bax的表达,抑制Bcl-2的表达,Bcl-2/Bax的比值均为低氧训练最低:促进睾丸、肾上腺和胸腺组织NOS1的表达,抑制睾丸和胸腺组织NOS2和NOS3的表达。提示:模拟高原训练促进睾丸、肾上腺和胸腺组织细胞的凋亡。2模拟高原训练对睾丸、肾上腺和胸腺组织PCNA的表达产生影响。模拟高原训练抑制睾丸、肾上腺和胸腺组织PCNA的表达。提示:模拟高原训练抑制睾丸、肾上腺和胸腺细胞的增殖。3模拟高原训练对睾丸、肾上腺和胸腺组织HIF-1α与VEGF的表达产生影响。模拟高原训练促进睾丸、肾上腺和胸腺HIF-1α和VEGF的表达,提示:模拟高原训练通过促进睾丸、肾上腺和胸腺HIF-1α和VEGF的表达,促进毛细血管的增生,影响细胞的增殖和分化。4模拟高原训练对睾丸、肾上腺和胸腺组织HSF70的表达产生影响。模拟高原训练促进睾丸、肾上腺和胸腺组织HSP70的表达,提示:模拟高原训练会引起睾丸、肾上腺和胸腺细胞的应激性损伤。5模拟高原训练对睾丸、肾上腺和胸腺组织TGF-β1和TNF-α的表达产生影响。模拟高原训练促进睾丸、肾上腺和胸腺组织TGF-β1和TNF-α表达,提示:模拟高原训练对睾丸、肾上腺和胸腺组织正常功能产生不利影响。6间歇性低氧训练后不同条件下恢复时间对大鼠睾丸、肾上腺和胸腺的细胞凋亡因子Bax、Bcl-2、P53、NOS表达产生影响。间歇性低氧训练后。低氧恢复促进大鼠睾丸、肾上腺和胸腺Bax和P53的表达而抑制Bcl-2表达,常氧恢复促进Bcl-2表达而抑制Bax和P53的表达,Bcl-2/Bax比值常氧恢复比低氧恢复低;低氧恢复促进睾丸NOS2和胸腺NOS3的表达而抑制睾丸NOS1和NOS3、肾上腺NOS1、NOS2和NOS3、胸腺NOS1和NOS2的表达,常氧恢复与低氧恢复相反。提示:间歇性低氧训练后,低氧恢复促进而常氧恢复抑制细胞的凋亡,间歇性低氧训练抑制细胞的凋亡,且与恢复时间密切相关,恢复的最佳时间窗为:睾丸为常氧恢复7d,肾上腺和胸腺为常氧恢复24h。7间歇性低氧训练后不同条件下恢复时间对大鼠睾丸、肾上腺和胸腺PCNA表达产生影响。间歇性低氧训练后,低氧和常氧恢复均抑制大鼠睾丸、肾上腺和胸腺PCNA的表达,低氧恢复比常氧恢复抑制程度更大,而间歇性低氧训练促进其表达。提示:间歇性低氧训练后,常氧和低氧恢复均抑制运动引起的细胞增殖,但低氧恢复抑制程度更大,间歇性低氧训练促进细胞的增殖,且与恢复时间密切相关,最佳时间窗均为常氧恢复24h。8间歇性低氧训练后不同条件下恢复时间对大鼠睾丸、肾上腺和胸腺HIF-1α与VEGF表达产生影响。间歇性低氧训练后,低氧恢复促进大鼠肾上腺和胸腺HIF-1α与VEGF的表达,而抑制睾丸HIF-1α与VEGF的表达,常氧恢复与之相反。提示:间歇性低氧训练后,低氧恢复促进肾上腺和胸腺而抑制睾丸毛细血管的通透性和增生,且与恢复时间密切相关,最佳时间窗为:睾丸常氧恢复24 h,肾上腺和胸腺为低氧恢复7d。9间歇性低氧训练后不同条件下恢复时间对大鼠睾丸、肾上腺和胸腺HSF70的表达产生影响。间歇性低氧训练后,低氧恢复促进而常氧恢复抑制大鼠睾丸、肾上腺和胸腺HSP70的表达,间歇性低氧训练抑制其表达。提示:间歇性低氧训练后,常氧恢复抑制而低氧恢复促进大鼠睾丸、肾上腺和胸腺细胞的损伤,间歇性低氧训练抑制细胞的损伤,且与恢复时间密切相关,最佳时间窗为常氧恢复7d。10间歇性低氧训练后不同条件下恢复时间对大鼠睾丸、肾上腺和胸腺TGF-β1和TNF-α表达产生影响。间歇性低氧训练后,常氧恢复抑制肾上腺和胸腺TGF-β1和TNF-α的表达,而低氧恢复促进其表达;常氧条件下恢复促进睾丸TGF-β1和TNF-α的表达,而低氧恢复抑制其表达。提示:间歇性低氧训练后,常氧恢复促进睾丸细胞增殖、细胞分化、细胞外基质合成、机体免疫力以及减少细胞的凋亡;会减弱肾上腺糖皮质激素生成和醛固酮合成的抑制程度;会抑制胸腺细胞的凋亡;且与时间密切相关,最佳时间窗为:均为常氧恢复,TGF-β1,睾丸和肾上腺24h,胸腺7d;TNF-α,睾丸24h,肾上腺和胸腺48h。结论:模拟高原训练促进睾丸、肾上腺和胸腺组织细胞凋亡和损伤及抑制细胞的增殖,Bax、Bcl-2、P53、NOS、PCNA、HIF-1α、VEGF、TNF-α、TGF-β1和HSP70参与了睾丸、肾上腺和胸腺组织细胞凋亡、损伤和增殖,影响睾酮、糖皮质激素、盐皮质激素、胸腺素的分泌和胸腺微环境以及T淋巴细胞的发育,这可能是低氧条件下导致运动能力低下和运动后机体免疫机能下降的重要原因之一。间歇性低氧训练后,睾丸、肾上腺和胸腺组织细胞凋亡、损伤和增殖效应与恢复时间、常氧和低氧条件关系密切,并与Bax、Bcl-2、P53、NOS、PCNA、HIF-1α、VEGF、TNF-α、TGF-β1、HSP70等指标变化有关,睾丸恢复的最佳时间窗为常氧恢复24h或7d;肾上腺恢复的最佳时间窗为常氧恢复24h或48h或7d;胸腺恢复的最佳时间窗为常氧恢复24h或48h或7d。