反复力竭运动对大鼠心肌细胞凋亡的影响研究

摘要

研究目的:目前认为,在生物体的心脏发育过程,疾病发生发展过程,机体运动过程等各项生理病理过程中,都存在着细胞凋亡的现象,不过现在还没有完全掌握细胞凋亡的机制。本次实验试图通过研究反复力竭运动中SD大鼠心肌细胞的凋亡特征和凋亡的发生发展变化规律;力争得到运动负荷是否与细胞凋亡存在关联的证据,同时也可以进一步探讨运动引起心肌细胞凋亡的机制,为今后深入开展运动训练监控方面的研究奠定一些理论依据,而细胞凋亡研究和运动训练研究相结合,也可以发挥一定的运动负荷指导意义。
　　 研究方法:10周龄健康雄性Sprague-Dawley大鼠60只随机分为安静对照组(n=10)和反复力竭运动组(n=50),其中反复力竭组随机分成5小组(每组10只):即刻、运动后6h、24h、48h和72h,运动3周,每次运动强度均从5m/min开始,10min内逐渐递增速度至30m/min,坡度为0°,维持这个运动强度,直到大鼠力竭。安静对照组和反复力竭运动组大鼠分别于安静状态和运动后即刻、运动后6h、24h、48h和72h处死,取心脏部分组织制备组织匀浆,取大鼠的心肌组织制备石蜡切片,对石蜡切片进行TUNEL标记后在荧光显微镜40×10倍下观察凋亡心肌细胞的结构变化。
　　 实验结果:(1)在安静对照组中偶尔发现有散在的心肌细胞发生凋亡,反复力竭运动组可以检测到明显的凋亡细胞核,其心肌细胞凋亡指数比安静组显著升高,并且凋亡指数差异具有显著意义(p＜0.05)。
　　 (2)显微镜下能够观察到心肌凋亡细胞的细胞形态发生了不规则改变,细胞核内染色质凝聚到核膜下周边,线粒体内外膜的完整性被破坏,呈现出空泡状变化,细胞膜和细胞核膜结构被破坏等变化。
　　 (3)反复力竭运动组的大鼠心肌组织SOD活性和安静对照组相比下降很多,其差异具有显著意义(p＜0.05),
　　 (4)反复力竭运动后,反复力竭运动组大鼠的心肌组织线粒体钙含量比安静对照组增加明显(P＜0.05),之间差异具有显著意义。
　　 结论：:反复力竭运动能够导致心肌细胞凋亡,强度较小的力竭运动可能更易于引起心肌细胞凋亡,这种现象也许与力竭运动强度和运动的持续时间存在较大关系。而引起心肌细胞凋亡的可能机制则是因为线粒体内Ca2+的大量积聚启动了细胞凋亡的程序。