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研究目的:随着社会老龄化的逐步加深,与衰老相关的神经退行性疾病以及由衰老导致的器官功能下降直接影响了老年人群的生活质量甚至是生命安全。衰老导致的心血管机能下降以及衰老诱导的心血管系统疾病,如心肌梗塞,冠心病,心绞痛等,已经成为了危害老年人生命健康的第一大杀手,成为了与癌症,糖尿病并列的杀手之一。心脏作为全身最重要的器官之一,承担着血液循环的动力作用。心肌细胞是心脏动力的源泉,心肌细胞的状态直接决定了心肌收缩力的大小。而氧化衰老导致了心肌细胞收缩力下降,心肌纤维化进程加快,心肌端粒酶活性下降等退行性改变。现代运动医学认为,适宜负荷的运动可以在一定程度上延缓氧化衰老导致的心肌细胞的生物活性下降,在对抗衰老发挥着重要的角色。但运动对抗衰老的机制不明。核因子相关因子2（Nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2）信号通路是体内重要的抗氧化开关,负责下游抗氧化蛋白以及一些抗氧化物酶的调节,对抗心肌细胞的氧化衰老。本研究拟探究中等负荷运动刺激对D-半乳糖加三氯化铝致衰老模型大鼠心肌细胞Nrf2信号通路的影响,为探究运动对抗衰老阐明新的机制。研究方法:将60只雄性SD大鼠随机分为3组,每组20只。即对照组（Normal Control Group,NC组）、衰老模型对照组（Aging Control Group,AC组）、衰老模型运动组（Aging Exercise Group,AE组）。NC组正常饲养。AC组通过采用大鼠腹腔注射D-半乳糖[60mg/（kg·d）]以及灌胃浓度为2mg/ml的Al Cl3[40mg/（kg·d）]12周的方法建立衰老大鼠模型。AE组首先建立大鼠衰老模型,对衰老大鼠进行跑台训练12周。每周训练3天,分别为周一、周三、周五,其它时间休息,跑台坡度为零。跑速在第1周为10m/min,从第2周至第6周均为15m/min,从第7周至第12周均为20m/min,运动时间从第1周为15min/day,以后每周增加5min/day,直至第12周70min/day,运动时间逐步由15min/d递增至70min/d。参照Bedford运动负荷标准,模型训练组大鼠运动时每分摄氧量约50ml,最大摄氧量约60ml/min,属于中等负荷训练。训练结束24h内,通过Morris水迷宫评价大鼠的行为和学习记忆功能。水迷宫实验结束后24h内,大鼠麻醉,每组取5只进行左心室主动脉灌注,结束后快速分离心脏,固定24h后脱水、透明、包埋,进行免疫组化检测心肌组织HO-1、NQO-1、Bax、Bcl-2蛋白表达。每组取10只麻醉后迅速分离心脏入液氮速冻12h后移入-80℃保存进行Western-blot检测HO-1、NQO-1、Bax、Bcl-2蛋白含量以及分别使用相应试剂盒测定超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）以及心肌细胞中Ca2+-ATP酶活性。每组取5只麻醉后分离心脏进行固定脱水包埋进行HE观察心肌组织形态结构以及masson染色观察心肌纤维化进程。研究结果:1)与NC组相比,AC组大鼠逃避潜伏期在第3天增加（p<0.05）,且在第四天,第五天出现明显增加,差异具有非常显著性（p<0.01）;2)第4,5天,AE组大鼠潜伏期与AC组相比,明显降低差异具有非常显著性（p<0.01）;3)与NC组相比AC组和AE组在目标象限停留时间明显缩短（p<0.01,p<0.05）,穿越原平台位置的次数也明显减少（p<0.01,p<0.05）,4)与AC组相比,AE组在目标象限停留时间明显增长（p<0.01）,穿越原平台位置的次数也明显增多（p<0.01）;5)与NC组相比,AC组超氧化物歧化酶（SOD）活性,谷胱甘肽（GSH）、Ca2+-ATP酶活性明显下降,差异具有非常显著性（P<0.01）。与NC组相比,AE组谷胱甘肽（GSH）活性下降,差异具有显著性（P<0.05）,AE组超氧化物歧视酶（SOD）活性无差异。与AC组相比,AE组超氧化物歧视酶（SOD）活性具有显著提高,差异具有非常显著性（P<0.01）,谷胱甘肽（GSH）活性略上升,差异无显著性（p>0.05）,Ca2+-ATP酶活性显著提高,差异具有显著性（p<0.05）;6)Wester-blot表示NC组HO-1蛋白表达高于AC组,差异具有非常显著性（p<0.01）,AE组HO-1蛋白表达高于AC组,差异具有非常显著性（p<0.01）且AE组高于NC组,差异具有非常显著性（p<0.01）;7)NC组NQO-1蛋白表达高于AC组,差异具有显著性（p<0.05）,NC组NQO-1蛋白表达高于AE组,差异没有显著性（p>0.05）,AE组NQO-1蛋白表达高于AC组,差异没有显著性（p>0.05）;8)NC组Bax蛋白表达略高于AE组,差异没有显著性（p>0.05）,AE组BAX蛋白表达高于AC组,差异具有显著性（p<0.05）;9)NC组Bcl-2蛋白表达高于AC组与AE组,差异具有非常显著性（p<0.01）（p<0.05）,AE组Bcl-2蛋白表达高于AC组,差异具有显著性（p<0.05）;10)免疫组化结果显示NC组HO-1蛋白表达高于AE组,结果具有非常显著性差异（p<0.01）,AE组HO-1蛋白表达高于AC组,差异具有非常显著性（p<0.01）;Bax蛋白表达无差异性,较NC组来说,AC组大鼠bcl-2降低,差异具有显著性（P<0.05）;11)NC组NQO-1蛋白表达高于AE组,结果具有显著性差异（p<0.05）,AE组NQO-1蛋白表达高于AC组,差异具有非常显著性（p<0.01）;12)HE染色后组织观察,NC组大鼠心肌组织排列正常,组织结构清晰,无细胞间质水肿以及炎症细胞浸润。AC组大鼠心肌损伤明显,可见明显细胞肌束间隔增宽,排列分布不均匀,心肌细胞散乱,炎症细胞浸润。AE组大鼠心肌组织排列整齐,偶可见部分炎性细胞浸润;13)masson染色结果显示AC组大鼠出现聚集性的纤维化心肌组织。纤维化呈块状面积较大,AE组大鼠偶见纤维化心肌,呈网状,零散分布于心肌细胞周围,NC组无纤维化心肌出现,心肌形态正常。结论:1)12周中等负荷的跑台运动可改善衰老大鼠心肌抗氧化能力,可能机制为激活了Nrf2信号通路,刺激下游抗氧化蛋白HO-1与NQO-1蛋白的表达;2)12周中等负荷运动激活大鼠抗氧化物酶SOD和GSH活性,保护心肌;3)12周中等负荷跑台运动调节Bax蛋白与Bcl-2蛋白表达比值,对抗心肌凋亡,促进心肌细胞存活。