自噬底物蛋白P62的变化提示细胞自噬参与运动预适应心肌保护

摘要

自噬底物蛋白P62是泛素结合蛋白,在多种细胞和组织都有表达,与自噬活性成反比,可间接反映自噬活性.目前已经证实运动预适应保护效应可减少急性大强度运动致心肌损伤.本研究以运动预适应(exercise precondition,EP)对一次大强度运动致心肌损伤的保护效应为基础,以自噬底物蛋白P62表达变化为切入点,探讨自噬参与运动预适应对心肌的保护机制.选取雄性SD大鼠按体重分层随机分为对照组（C组）、运动预适应早期保护效应组（EEP组）、运动预适应晚期保护效应组（LEP组）、大强度运动组（HE组）、运动预适应早期保护效应+大强度运动组（EEP+HE组）和运动预适应晚期保护效应+大强度运动组（LEP+HE组）；以30m/min速度，运动10min，休息10min，重复4次，坡度为0°的一次大强度间歇跑台运动建立EP模型；以35m/min速度，持续时间2～3小时的一次大强度跑台运动致运动性心肌损伤；用2R亮绿染色法显示心肌组织缺血缺氧损伤；用免疫组织化学法显示心肌组织P62表达的变化；用相邻切片2R亮绿染色法和免疫组织化学法，观察在心肌组织相同位置缺血缺氧染色和P62蛋白的表达。用免疫印迹法检测心肌组织P62表达量。结果证明：大强度运动以及运动预适应可能诱导自噬启动，而自噬/溶酶体降解途径有限，导致心肌细胞内P62蛋白堆积。在运动预适应保护效应早期内的大强度运动可能诱导大量自噬发生，而自噬/溶酶体降解途径仍有限，导致P62蛋白大量增加，提示运动预适应保护心肌有自噬的参与。在运动预适应保护效应晚期内的大强度运动仍可能诱导自噬的启动，此时自噬/溶酶体降解途径增强，自噬过程通畅，以P62为标志的自噬底物蛋白被分解，即自噬/溶酶体被分解以提供所需能量，参与诱导预适应保护效应晚期对心肌的保护。提示P62在运动预适应对抗大强度运动致心肌损伤的保护效应中，诱发修复性自噬有重要作用。缺血缺氧细胞的自噬/溶酶体降解途径增强，故P62蛋白被分解供能，相邻切片结果进一步证实，缺血缺氧细胞，完整的自噬过程参与了心肌细胞保护。