运动预适应干预压力超负荷心肌重构模型小鼠的心肌功能及细胞凋亡

摘要

背景:研究已表明长期规律有氧运动不仅能降低血压,还具有改善高血压病理性心肌肥厚、心肌纤维化致心室重构的作用.目的:探讨游泳运动预处理对压力超负荷代偿期小鼠心肌凋亡与心肌重构的影响.方法:选取六七周龄雄性C57B/L6小鼠随机分为对照组、运动组、手术组、手术运动组.运动组和手术运动组小鼠进行4周的游泳运动(90 min/次,2次/d,7 d/周);在完成游泳运动后,手术组和手术运动组2组小鼠进行主动脉缩窄手术建立压力超负荷心肌重构模型,采用27G针头结扎,使主动脉缩窄70％以上;对照组小鼠进行假手术只穿线不结扎.2周后进行心脏超声检测并取材,观察心肌细胞的凋亡情况.采用Western Blot方法检测小鼠心肌组织中热休克蛋白70、P53蛋白的表达水平;RT-PCR方法检测小鼠P53、Bcl-2、Bax基因的表达水平.结果与结论:①主动脉缩窄手术后2周小鼠心脏处于代偿期,与对照组相比,手术组的心重指数,左室短轴缩窄率均明显升高(P<0.01),心室壁厚度与心肌纤维化显著增加(P<0.01),心功能无显著下降;手术运动组心室壁厚度明显小于手术组(P<0.05),心肌纤维化水平与凋亡细胞计数显著降低(P<0.01);②与对照组相比,手术组P53蛋白表达量显著增加(P<0.01),热休克蛋白70蛋白表达量显著下降(P<0.01);与手术组相比,手术运动组P53蛋白表达量下降(P<0.05),热休克蛋白70蛋白表达量升高(P<0.05);③与对照组相比,手术组Bax mRNA和P53 mRNA表达增多(P<0.01),而Bcl-2 mRNA表达量和Bcl-2/Bax值下降(P<0.01);与手术组相比,手术运动组Bax mRNA表达水平下降(P<0.05),P53 mRNA表达水平下降(P<0.01),Bcl-2 mRNA表达水平和Bcl-2/Bax比值明显升高(P<0.01);④结果提示,小鼠心脏在2周的主动脉缩窄手术后处于病理性心肌肥厚的代偿期,4周的运动预适应可增强压力超负荷早期小鼠的心功能,维持并延缓早期心肌代偿重构发生的病理发展.运动预适应诱导的心肌保护作用可能与上调心肌保护蛋白热休克蛋白70、促进心肌抗凋亡因子Bcl-2、抑制促凋亡因子P53和Bax表达有关,从而抑制心肌细胞凋亡.