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研究目的:运动预适应(exercise preconditioning,EP)诱导机体产生强大的心肌保护效应日益成为运动医学界关注热点,其诱导心肌保护效应的机制可能涉及到触发物质-中介物质-效应物质细胞信号转导途径。本研究在EP减轻力竭运动致运动性心肌损伤保护效应基础上,探讨心肌ATP敏感钾通道(ATP-sensitive potassium channels, KATPchannels)亚基kir6.2和SUR2A在运动预适应心肌保护效应中的变化,同时使用PKC抑制剂白屈菜赤碱(chelerythrine chloride,CHE),探讨在EP心肌保护效应中,PKC对心肌KATP通道表达调控的影响,为EP心肌保护效应及其机制的研究提供实验依据和思路。研究方法:SD大鼠随机分对照组(C组)、力竭运动组(EE组)、早期运动预适应组(EEP组)、 PKC抑制剂+早期运动预适应组(CHE+EEP)、早期运动预适应+力竭运动组(EEP+EE组)、PKC抑制剂+早期运动预适应+力竭运动组(CHE+EEP+EE组)、晚期运动预适应组(LEP组)、PKC抑制剂+晚期运动预适应组(CHE+LEP)、晚期运动预适应+力竭运动组(LEP+EE组)、PKC抑制剂+晚期运动预适应+力竭运动组(CHE+LEP+EE组)。大强度跑台运动建立EP模型,力竭跑台运动致大鼠运动性心肌损伤。用苏木素-伊红(hematoxylin erosin, HE)染色观察心肌形态结构变化,用苏木素-碱性品红-苦味酸(haematoxylinbasie fuchsin picric acid, HBFP)染色方法观察心肌缺血缺氧改变,用免疫化学发光法检测心肌肌钙蛋白I(cardic troponin I, cTnI)含量,用酶联免疫吸附法检测血清氨基末端前体脑钠肽(N-terminalpro-brainnatriuretic peptide, NT-proBNP)含量,评价运动性心肌损伤后心肌形态结构和功能变化,并观察EP诱导减轻运动性心肌损伤保护效应。用原位杂交方法观察心肌KATP通道kir6.2mRNA和SUR2A mRNA的分布,用实时荧光定量PCR方法检测心肌KATP通道kir6.2mRNA和SUR2AmRNA的变化,用免疫荧光组织化学方法观察心肌KATP通道kir6.2和SUR2A蛋白表达分布,用免疫印迹方法检测心肌KATP通道kir6.2和SUR2A蛋白的变化。同时使用PKC抑制剂CHE,揭示在EP心肌保护效应中PKC对心肌KATP通道亚基kir6.2和SUR2A表达调控的影响。研究结果:(1)与C组相比,EE组血清cTnI和NT-proBNP含量明显升高,心肌纤维弯曲变形,心肌缺血缺氧严重。与EE组相比,EEP+EE组血清cTnI和NT-proBNP含量明显降低,心肌缺血缺氧减轻。LEP+EE组血清cTnI含量明显降低,NT-proBNP含量无明显变化,心肌缺血缺氧加重。(2)和C组相比,EEP和LEP组kir6.2mRNA表达水平无明显变化,EEP组kir6.2蛋白表达水平明显降低,LEP组kir6.2蛋白表达水平无明显变化;EEP和LEP组SUR2A mRNA表达水平有升高趋势,EEP组SUR2A蛋白表达水平无明显变化,LEP组SUR2A蛋白表达水平明显降低。EE组kir6.2mRNA表达水平呈下降趋势,kir6.2蛋白表达水平明显升高;SUR2A mRNA表达水平明显升高,SUR2A蛋白表达水平明显升高。和EE组相比,EEP+EE和LEP+EE组kir6.2mRNA表达水平呈下降趋势,kir6.2蛋白表达水平明显降低;EEP+EE组SUR2A mRNA表达水平明显下降,LEP+EE组SUR2A mRNA表达水平呈下降趋势,EEP+EE和LEP+EE组SUR2A蛋白表达水平明显降低。(3)和EEP组相比,CHE+EEP组kir6.2mRNA表达水平明显下降,kir6.2蛋白表达水平明显升高,SUR2A mRNA表达水平呈下降趋势,SUR2A蛋白表达水平明显下降。和EEP+EE组相比,CHE+EEP+EE组kir6.2mRNA表达水平下降趋势,kir6.2蛋白表达水平呈降低趋势,SUR2A mRNA表达水平明显升高,SUR2A蛋白表达水平明显升高。和LEP组相比,CHE+LEP组kir6.2mRNA表达水平呈下降趋势, kir6.2蛋白表达水平呈下降趋势, SUR2AmRNA表达水平呈升高趋势,SUR2A表达水平明显升高。和LEP+EE组相比,CHE+LEP+EE组kir6.2mRNA表达水平明显升高,kir6.2蛋白表达水平呈下降趋势,SUR2A mRNA表达水平呈降低趋势,SUR2A表达水平明显升高。研究结论:(1)力竭运动导致了大鼠运动性心肌损伤,EP诱导了减轻力竭运动致运动性心肌损伤保护效应(。2)心肌KATP通道kir6.2mRNA表达水平在EP减轻力竭运动致运动性心肌损伤保护效应中未发生明显变化,而SUR2A mRNA表达水平在该心肌损伤保护效应中发生明显变化。同时该通道kir6.2和SUR2A蛋白表达水平在此心肌保护效应中明显降低。提示心肌KATP通道通过kir6.2和SUR2A水平的变化参与了减轻力竭运动致大鼠运动性心肌损伤保护效应。(3)在EP减轻力竭运动致运动性心肌损伤保护效应中,PKC调控了心肌KATP通道kir6.2和SUR2A的表达,表明在心肌KATP通道介导EP心肌保护效应信号转导途径中,PKC是该通道上游中介物质。 CHE的使用对心肌KATP通道kir6.2和SUR2A表达具有不同影响,提示PKC对kir6.2和SUR2A表达调控的机制不一样,具体机制尚需深入探讨。