急性力竭运动后大鼠生长分化因子15(GDF15)和EPO的动态变化

摘要

生长分化因子15(growth differentiation factor15，GDF15)，是转化生长因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)超级家族的成员之一，是机体受伤时肝细胞分泌的一种蛋白。GDF15是低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor，HIF)和P53的下游基因，与肿瘤，器官的损伤等密切相关。最近研究显示:GDF15可通过抑制铁调素（Hepcidin，负调控肠铁吸收）来改善机体铁稳态，因此GDF15对维持机体铁的动态平衡发挥重要作用，还有研究表明GDF15水平与EPO的变化密切相关。铁与EPO在维持机体的氧运输及有氧氧化能力中发挥重要作用，而关于运动对GDF15及其机体铁状态影响的研究报道较少，为了阐明急性运动对机体铁代谢变化及GDF15的调控作用，本文研究了急性力竭跑台运动对大鼠血清GDF15和EPO及机体铁状态的影响，为阐明GDF15对运动中机体铁状态的调控提供理论依据。
　　 研究方法
　　 选取6周龄雄性Wistar大鼠30只，体重220±109，所有动物实验前均无跑台运动史。大鼠随机分成对照组(C)，运动后Oh组(EOh)、运动后3h组(E3h)、运动后6h组(E6h)、运动后24h组(E24h)，每组6只，急性跑台运动，跑速为30m/min，跑台坡度为0度，大鼠运动至力竭。运动结束后，按照时间点依次取材。采用腹腔注射戊巴比妥钠(0.4％)进行麻醉，心脏取全血，一部分全血EDTA-2K抗凝做血常规检测，其余全血3500rpm/min离心15min，-20℃保存，待用。大鼠血清GDF15、EPO测试采用ELISA试剂盒（Abcam）。PCR检测大鼠肾脏EPOmRNA的表达变化。实验数据采用SPSS18.0统计学软件包进行单因素方差分析，显著性水平为P＜0.05，非常显著性水平为P＜0.01。
　　 研究结果
　　 (1)血常规的动态变化:Rbc和Hb分别在运动后E3h组与对照组比较有显著性降低，运动后E6h组与运动EOh组有显著性升高(P＜0.05)。
　　 (2)血清EPO及肾脏中EPO的mRNA运动后E3h组分别与对照组比较，有非常显著性升高(P＜0.01)，运动后E6h、E24h组与对照组比较也是升高的(P＜0.05)，但运动后E6h、E24h组与运动后E3h组对比，非常显著性降低(P＜0.01)。运动后EOh组与对照组相比无显著性差异，肾脏中EPO的mRNA在运动后EOh、E3h、E6h组较对照组显著性升高，运动后E6h最高(P＜0.01)，运动后E6h、E24h组较运动后E3h显著降低，同时运动后E24h组低于运动后E6h组(P＜0.01)。
　　 (3)血清GDF15运动后E3h、E6h、E24h组分别与对照组比较，有非常显著性升高(P＜0.01)，但运动后E6h、E24h组与运动后E3h组对比，非常显著性降低(P＜0.01)。运动后Oh组与对照组相比无显著性差异。
　　 (4)机体铁状态的动态变化:转铁蛋白饱和度:运动后EOh和E3h组大鼠血清转铁蛋白饱和度与对照组相比，显著下降(p＜0.01)，运动后E3h组与运动后EOh组相比，显著下降(p＜0.01)，运动后E6h组显著高于运动后EOh、E3h组(p＜0.01)，运动后E24h低于运动后E6h组，高于运动后E3h组，与对照组相比无显著性差异。
　　 研究结论
　　 (1)急性力竭运动后E3h大鼠EPO有明显的升高，红细胞计数和血红蛋白浓度E3h降低，6h才升高，说明运动后E3h增加的EPO促进了红细胞生成。
　　 (2)急性力竭运动后大鼠血清铁状态存在时相性变化:血清转铁蛋白饱和度在运动后EOh显著性降低，运动后E3h非常显著性下降，运动后E6h显著性升高。
　　 (3)急性运动刺激EPO升高，EPO促进GDF15分泌增加，可能是急性运动影响机体铁状态的重要原因。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 GDF15的生理功能

1．2 GDF15对铁调素(Hepcidin)和机体铁的影响

1．2．1 GDF15对铁调素(Hepcidin)影响

1．2．2 GDF15在机体铁循环中的作用

1．3 运动对GDF15和EPO的影响

1．3．1 运动对GDF15的影响

1．3．2 运动对EPO的影响

1．3．3 EPO与GDF15的关系

2 研究对象与方法

2．1 实验对象

2．2 动物分组及运动方案

2．3 动物取材

2．4 实验检测方法

2．4．1 红细胞计数和血红蛋白的浓度

2．4．2 大鼠生长分化因子-15(GDF15)和EPO酶联免疫检测

2．4．3 PCR法测试大鼠肾脏EPO的表达

2．5 实验所需的主要仪器

2．6 数据的统计处理

3 研究结果

3．1 急性力竭运动后大鼠红细胞计数的变化

3．2 急性力竭运动后大鼠血红蛋白(Hb)的变化

3．3 急性力竭运动后大鼠GDF15的变化

3．4 急性力竭运动后大鼠血清EPO和肾脏EPO的变化

3．4．1 急性力竭运动后大鼠血清EPO的变化

3．4．2 急性力竭运动后大鼠肾脏EPO的表达变化

3．5 急性力竭运动后大鼠转铁蛋白饱和度的变化

4 分析讨论

4．1 急性运动对大鼠EPO的调节

4．2 急性运动对大鼠GDF15的调控

4．3 急性力竭运动后大鼠GDF15对机体转铁蛋白的饱和度的影响

结论

参考文献

致谢

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