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研究目的: 原发性高血压是受环境和遗传等多种危险因素相互作用而导致的一种复杂的心血管疾病,其高发病率和高死亡率居于世界首位。高血压的慢性并发症可累及全身各组织器官。有研究表明高血压的发生发展与外周器官骨骼肌有一定的关系,骨骼肌是人体最大的组织器官,约占机体总质量的一半,作为机体代谢和血液储存的主要器官,在运动和病理状态中具有重要的研究意义。有氧运动已经作为一种绿色可持续治疗方法运用于对高血压的治疗,而适宜温度的热水刺激也在骨骼肌血管新生、改善外周血管阻力、提高血管弹性、调节血压等方面发挥着重要作用。本研究选取原发性高血压大鼠(SHR)为模型,采用游泳运动和高温浸泡相结合的方式,探讨单独以及联合干预对SHR骨骼肌氧化应激水平、炎症因子IL-17及Hsp72、血管内皮生长因子VEGF的影响,为防止高血压引起的骨骼肌损伤提供可能的参考依据。 研究方法: 选用自发性高血压大鼠(SHR)模型以及正常血压大鼠(WKY)模型。15周龄WKY大鼠8只作为正常对照组和15周龄SHR50只。大鼠适应性喂养一周后,SHR随机分为5组,每组10只,分别是:SHR安静对照(Sb)组、SHR常温浸泡(Sc)组、SHR高温浸泡(Sd)组、SHR运动(Se)组、SHR运动+高温浸泡(Sf)联合干预组。除WKY组、SHR安静对照组外,各干预组给予12周的不同干预方式,Sc组:常温浸泡30±1℃,10min/天;Sd组:高温浸泡40±1℃,10min/天;Se组:游泳运动第一周第一天采用10min,之后按照每天递增10min至第六天60min,第二周至第十二周60min/天,水温30±1℃;Sf组:联合干预组运动+高温浸泡,先运动(同Se组运动方案),再高温浸泡(同Sd组高温浸泡方案),各组大鼠均每周干预6天,休息一天。 12周干预方式结束后,大鼠禁食12h,将大鼠仰卧位固定于放有冰块的木板上,用10%水合氯醛按0.35-0.4ml/kg大鼠体重腹腔注射麻醉,解剖大鼠,摘除左右肢比目鱼肌,分别放入盛有PBS的培养皿中,剥离表面的组织,浸入新鲜配制的PBS溶液中清洗残留血液,用滤纸吸干比目鱼肌表面的水分,将右肢比目鱼肌用锡纸包裹并标记后迅速放入液氮中冻存待测,左肢比目鱼肌置于10%的中性甲醛溶液瓶中固定,待做组织切片。 研究结果: 1.大鼠血压(收缩压)的变化情况:干预前,Sb组大鼠与WKY组相比大鼠SBP呈非常显著性升高(P<0.01);12周干预前后对应各组相比:WKY组大鼠SBP无显著性差异(P>0.05),Sb组大鼠SBP极显著性上升(P<0.01),各干预组大鼠SBP均显著性升高(P<0.05);12周干预后,与Sb组相比:Sd组、Se组、Sf组大鼠SBP均呈极显著降低(P<0.01),Sc组SBP有降低的趋势,但差异无显著性(P>0.05);与Sc组相比:Sd组大鼠SBP呈显著性降低(P<0.05);与Sd组相比:Sf组大鼠SBP呈非常显著降低(P<0.01);与Se组相比:联合干预组SBP呈显著降低(P<0.05)。 2.不同干预方式后大鼠骨骼肌氧化应激指标的变化:与WKY组相比:Sb组、Sc组、Sd组大鼠骨骼肌MDA含量升高,SOD、GSH-Px活性降低均具有极显著性差异(P<0.01),Se组大鼠骨骼肌MDA含量升高、SOD活性降低均有显著性差异(P<0.05),而GSH-Px活性极显著性降低(P<0.01),Sf组骨骼肌GSH-Px活性显著性降低(P<0.05),而MDA含量升高、SOD活性降低均无统计学差异(P>0.05);与Sb组相比:Se、Sf组大鼠骨骼肌组织MDA含量降低,SOD、GSH-Px活性升高均具有极显著性差异(P<0.01),Sc、Sd组大鼠骨骼肌抗氧化酶SOD、GPX活性显著性增加(P<0.05),而MDA含量降低只与Sd组相比有显著性差异(P<0.05);与Sc组相比,Sd组大鼠骨骼肌组织MDA含量降低、SOD活性升高均具有极显著性差异(P<0.01),GSH-Px活性显著性增加(P<0.05);与Sd组相比:除联合干预Sf组大鼠骨骼肌MDA含量降低、GSH-Px活性升高均具有极显著性差异(P<0.01),SOD活性显著性升高(P<0.05),而Se组大鼠骨骼肌组织GSH-Px活性极显著性升高(P<0.01),MDA含量显著性降低(P<0.05)、SOD活性有升高的趋势,但无统计学差异(P>0.05);与Se组相比:联合干预组骨骼肌组织SOD、GSH-Px活性均呈显著性升高(P<0.05),MDA含量有降低的趋势,但无统计学差异(P>0.05)。 3.不同干预方式后大鼠骨骼肌IL-17含量的变化:与WKY组相比:干预后各组大鼠骨骼肌IL-17含量均显著性上升-Sb组、Sc组、Sd组、Se组骨骼肌IL-17含量非常显著性上升(P<0.01),Sf组骨骼肌IL-17含量显著增加(P<0.05);与Sb组相比:各干预组骨骼肌IL-17含量均有不同程度的降低,其中Sc组仅有降低的趋势,但无差异(P>0.05),Sd组骨骼肌IL-17含量显著降低(P<0.05),Se组和Sf组骨骼肌IL-17含量呈极显著降低(P<0.01);与Sc组相比,Sd组骨骼肌IL-17含量极显著降低(P<0.01);与Sd组相比:除联合干预Sf组骨骼肌IL-17含量显著降低(P<0.05),其余组无差异。与Se组相比:Sf组呈降低的趋势,但无差异(P>0.05)。 4.不同干预方式后大鼠骨骼肌Hsp72含量的变化:与WKY组相比:除SHR对照(Sb)组骨骼肌Hsp72含量下降有极显著性差异(P<0.01),其余各干预组均上升显著——Sc组骨骼肌Hsp72含量显著增加(P<0.05),Sd组、Se组、Sf组骨骼肌Hsp72含量非常显著性上升(P<0.01);与Sb组相比:各干预组大鼠Hsp72含量呈非常显著性增加(P<0.01);与Sc组相比:Sd组大鼠骨髂肌Hsp72含量非常显著增加(P<0.01);与Sd组相比:Se组、联合干预Sf组均无统计学差异(P>0.05):与Se组相比:Sf组骨骼肌Hsp72含量有上升的趋势,但无显著性差异(P>0.05)。 5.RT-PCR结果以空白对照组--WKY组相对值为1,对比经过12周不同干预方式后大鼠骨骼肌VEGFmRNA表达的变化:与WKY组相比:Sb组、Sc组大鼠骨骼肌VEGFmRNA表达水平呈非常显著性下降(P<0.01),Se组、Sf组大鼠骨骼肌VEGFmRNA表达水平显著上升(P<0.05),Sd组大鼠骨骼肌VEGFmRNA表达有下降的趋势,但无统计学差异(P>0.05);与SSb组相比:除Sc组VEGFmRNA表达有上升趋势(P>0.05)外,其余各组VEGFmRNA表达均非常显著性上升(P<0.01);与Sc组相比,Sd组骨骼肌VEGFmRNA表达显著上升(P<0.05);与Sd组相比:Se组、Sf组大鼠骨骼肌VEGFmRNA表达均显著上升(P<0.05);与Se组相比:Sf组大鼠骨骼肌VEGFmRNA表达上升的趋势,但无统计学差异(P>0.05)。 研究结论: 1.规律的有氧运动和热刺激能在一定程度上延缓SHR血压(收缩压)的持续上升,且联合干预方式降低血压的效果优于单一干预方式。 2.12周的有氧运动和热刺激以及联合干预方式均能不同程度的改善SHR骨骼肌氧化应激的程度,增加了抗氧化酶SOD、GSH-Px活性,降低MDA含量,其中联合干预方式优于单一干预方式。 3.12周的有氧运动和热刺激后,SHR骨骼肌IL-17含量极显著降低,与单一热刺激相比,单一有氧运动和联合干预降低骨骼肌IL-17含量更显著。而12周的不同干预方式均能诱导SHR骨骼肌Hsp72含量的极显著性增加。这提示12周的单一以及联合干预可能通过提高SHR骨骼肌Hsp72含量产生内源性保护作用,降低骨骼肌炎症因子IL-17的表达。 4.12周有氧运动和热刺激以及联合干预方式均能促进SHR骨骼肌VEGFmRNA表达极显著增加,且与单一热刺激相比,联合干预和单一有氧运动增加VEGFmRNA的表达更显著。提示12周的单一以及联合干预可能通过增加骨骼肌VEGFmRNA的表达以及提高Hsp72的含量,共同作用于骨骼肌,降低其氧化应激水平和炎症程度,增强外周血管功能,进而降低血压。