红景天苷通过MAPK信号通路发挥对急性力竭大鼠心脏保护作用的研究

摘要

目的:适量运动有助于缓解压力、提高体能、改善体质、防治疾病，但过度运动可能会超出机体的生理极限，导致心脏、肾脏等多脏器损伤。近年来运动性猝死事件不断发生，其中心脏性猝死发生率极高，因此剧烈运动尤其是力竭性运动导致心脏功能和心肌损伤方面的医学问题逐渐成为人们日益关注的焦点。
　　 红景天苷(Salidroside，Sal)为植物红景天的主要药性成分，大量研究表明其具有抗疲劳、提高机体免疫力、抑制肿瘤、抗辐射、抗缺氧、抗衰老、抗病毒、保护脑血管等多种作用。其对心血管系统方面的影响主要包括:增强心肌收缩力，对抗缺血再灌注心肌损伤[1];对抗过氧化氢对心肌细胞的损伤[2]等。
　　 丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-ActivatedProteinKinase，MAPK)家族是生物体内重要的信号转导系统之一，目前在真核细胞中，已鉴定出至少三条MAPK信号转导通路，即细胞外调节激酶(extracellularsignal-regulatedkinase，ERK)通路、c-Jun氨基末端激酶(c-JunN-terminalkinase，JNK)/应激活化蛋白激酶(stress-activatedproteinkinase，SPAK)通路以及p38MAPK通路。ERK主要由有丝分裂刺激原激活，而p38和JNK/SAPK则主要在应激刺激或者炎症因子等刺激下激活。国内有报道大鼠心肌梗死后21d时PKC(proteinkinaseC)和ERK1表达明显。用ARB氯沙坦干预后发现，ERK1、PKC表达明显减少，提示MAPK通路与心肌梗死后心肌重构有关[3]。应用ERK1/2抑制剂PD98059，p38MAPK抑制剂SB203580可阻止AngⅡ诱导的心肌细胞PGI2(prostacycline2，PGI2)的分泌，表明MAPK通路的激活是AngⅡ作用于心肌细胞分泌PGI2的基础[4-5]。Tu等[6]报道ERK部分参与心肌细胞基因表达，参与心肌肥大的发展过程。在培养的心肌细胞和没有损伤的心肌组织内，ERK激活后都可减少心肌细胞的凋亡，在没有损伤的心肌组织内，用p38MAPK和JNK22抑制剂后，细胞凋亡减少，而且促进了缺血再灌注心脏的功能恢复[7]。目前国内在心肌缺血及缺血再灌注损伤中对MAPK信号转导研究较多，但在力竭心脏中研究并不多见。所以研究MAPK信号转导系统对进一步阐明力竭心脏的病理生理机制和研究防治机理有重要意义。本实验通过建立大鼠急性游泳力竭模型，观察红景天苷对力竭心脏的影响;ELISA试剂盒检测血清中肌酸激酶(CK)，肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)、心肌超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平的变化;采用免疫印迹法(WesternBlot)检测大鼠力竭心脏心肌MAPK转导通路中磷酸化ERK、和p38MAPK蛋白表达的变化。从酶学、细胞信号转导水平探讨红景天苷发挥作用的可能途径及机制，为心血管疾病的防御及治疗提供参考。
　　 方法:
　　 1健康雄性SD大鼠40只，平均体重(240±20g)，随机分为4组，对照组（Control）、急性力竭组(Acu)、红景天苷组(Sal)、红景天苷用药力竭组(Sal+Acu)(n=10)。对照组、急性力竭组分别给予生理盐水(12ml·kg-1·d-1)腹腔注射14天，红景天苷组和红景天苷用药力竭组实验前给予红景天苷(24mg·kg-1·d-1)14天;急性力竭模型通过力竭性游泳运动，参照Thomas等力竭标准建立力竭损伤动物模型。急性力竭游泳运动过程中红景天苷用药力竭组呛咳窒息死亡2只，急性力竭组死亡3只。最终进入统计数据分析的实验动物28只。
　　 2采用ELISA试剂盒检测血清中肌酸激酶(CK)，肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)含量，检测心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)活性的变化。
　　 3采用WesternBlot方法检测丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路中细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、细胞外信号调节蛋白激酶(p38MAPK)蛋白表达。
　　 结果:
　　 1各组SD大鼠血清CK的含量变化:与对照组相比，急性力竭组大鼠血清CK含量由27.99±2.279ng/ml升高到38.671±1.374ng/ml，具有显著差异(P＜0.05);与对照组相比，红景天苷组大鼠血清CK含量无明显差异(P＞0.05）;与急性力竭组相比，红景天苷用药力竭组血清CK含量由38.671±1.374ng/ml下降到34.642±2.374ng/ml，存在显著性差异(P＜0.05）
　　 2各组SD大鼠血清CK-MB的含量变化:与对照组相比，急性力竭组大鼠血清CK-MB含量由12.104±0.473ng/ml升高到13.289±0.348ng/ml，具有显著差异（P＜0.05）;与对照组相比，红景天苷组大鼠血清CK-MB含量无明显差异（P＞0.05）;与急性力竭组相比，红景天苷用药力竭组血清CK-MB含量由13.289±0.348ng/ml下降到12.758±0.359ng/ml，存在显著性差异(P＜0.05）。
　　 3各组SD大鼠血清LDH含量变化:与对照组相比，急性力竭组大鼠血清LDH含量由4.066±0.068U/L升高到4.474±0.146U/L，具有显著差异（P＜0.05）;与对照组相比，红景天苷组大鼠血清LDH含量无明显差异(P＞0.05）;与急性力竭组相比，红景天苷用药力竭组血清LDH含量由4.474±0.146U/L下降到4.191±0.094U/L，存在显著性差异(P＜0.05）。
　　 4各组SD大鼠心肌组织SOD活性变化:与对照组相比，急性力竭组大鼠SOD活性由9.175±0.572nmol/ml下降到7.291±0.926nmol/ml，具有显著差异(P＜0.05);与对照组相比，红景天苷组大鼠SOD活性无明显差异(P＞0.05）;与急性力竭组相比，红景天苷用药力竭SOD活性由7.291±0.926nmol/ml升高到8.189±0.659nmol/ml，存在显著性差异(P＜0.05）。
　　 5各组SD大鼠心肌组织MDA活性变化:与对照组相比，急性力竭组大鼠MDA含量由2.833±0.079ng/mL升高到3.153±0.073ng/mL，具有显著性差异（P＜0.05）;与对照组相比，红景天苷组大鼠MDA含量无明显差异(P＞0.05）;与急性力竭组相比，红景天苷用药力竭组MDA活性由3.153±0.073ng/mL下降到3.040±0.076ng/mL，存在显著性差异(P＜0.05）。
　　 6各组SD大鼠心肌p-ERK/ERK的变化:与对照组相比，急性力竭组大鼠由0.201±0.037升高到0.633±0.087，具有显著性差异（P＜0.05）;与对照组相比，红景天苷组大鼠无明显差异（P＞0.05）;与急性力竭组相比，红景天苷用药力竭组由0.633±0.087升高到0.967±0.0788，存在显著性差异(P＜0.05）。
　　 7各组SD大鼠心肌p-P38/p38的变化:与对照组相比，急性力竭组大鼠由0.316±0.041上升到1.050±0.091，具有显著性差异（P＜0.05）;与对照组相比，红景天苷组大鼠无明显差异（P＞0.05）;与急性力竭组相比，红景天苷用药力竭组由1.050±0.091下降到0.770±0.070，存在显著性差异（P＜0.05）。
　　 结论:
　　 1红景天苷对急性力竭运动心脏损伤有保护作用;
　　 2红景天苷对急性力竭运动受损心脏的保护作用可能与清除氧自由基，减轻膜脂质过氧化损伤，影响丝裂原活化蛋白激酶(MARK)信号转导通路中相关ERK、P38磷酸化水平，延缓或减轻应激刺激诱导细胞凋亡等途径相关。

目录

声明

摘要

前言

材料与方法

1 材料

2 方法

3 实验步骤

4 统计学分析

结果

1 各组SD大鼠一般状况

2 血清学指标

3 Western免疫印迹法结果

附图

附表

讨论

1 力竭运动对大鼠心肌的损伤作用

2 MAPK信号转导通路与力竭心脏损伤

3 红景天苷抗氧化应激作用

4 红景天苷对MAPK通路的影响

5 大幅度、超强运动对心脏损伤的可能机制

结论

参考文献

综述

致谢

个人简历