有氧运动中-氧化氮对大鼠骨骼肌铁代谢的影响

摘要

研究目的：
　　 运动中骨骼肌的铁代谢调控机制尚不明确,有研究表明一氧化氮(NO)参与细胞的铁代谢,但目前尚缺乏直接的证据说明运动中NO对骨骼肌细胞铁代谢的调控机制,本研究通过应用L-NAME,研究NO对游泳训练大鼠骨骼肌铁代谢的影响,观察大鼠游泳训练后骨骼肌非血红素铁(NHI)、NO水平、骨骼肌铁相关蛋白的变化及其相互关系,为运动后机体适应性变化机制和运动中NO对骨骼肌铁代谢调节机制提供了依据。
　　 研究方法：
　　 健康雌性断乳SD大鼠随机分为静息组(SED)、运动组(EXE)、静息+NOS抑制组(SED-LNAME)、运动+NOS抑制组(EXE-LNAME)。运动组和运动+NOS抑制组大鼠在水深50cm的玻璃游泳池内游泳,游泳5d／w(休息2d),1次／d,每次游泳持续时间为:第1w30min,第2w60min,第3w开始固定为120min。SED除游泳运动以外,其余处理与EXE相同；静息+NOS抑制组和运动+NOS抑制组均以灌胃的方式给予一氧化氮合酶拮抗剂(L-NG-nitro-arginine methyl ester,LNAME,1mg／ml)的蒸馏水,大鼠饲料为AIN-93标准饲料,由南通特洛菲饲料科技有限公司提供。L-NG-硝基精氨酸甲酯(L-NAME)购于Sigma公司。游泳运动3个月后,取大鼠股四头肌,测定其NHI、NO水平及氧化(MDA)与抗氧化(SOD、TAOC)指标；应用Western blot检测DMT1-IRE、DMT1-nonIRE、TfR1、FP1蛋白表达水平的变化。
　　 研究结果：
　　 (1)NHI含量:与静息组比较,运动组NHI含量显著升高(P<0.01)；应用L-NAME后,静息+NOS抑制组与静息组较之,无显著性差异；运动+NOS抑制组与运动组比较,NHI含量降低(P<0.05)。
　　 (2)NO含量:与静息组比较,运动组NO含量显著升高(P<0.01)；应用L-NAME后,静息+NOS抑制组与静息组较之,无显著性差异；运动+NOS抑制组与运动组比较,NO含量降低(P<0.05)。
　　 (3)铁代谢相关蛋白:与静息组比较,运动组DMT1-nonIRE蛋白表达水平无显著性差异,DMT1-IRE水平(P<0.01)、TfR1水平(P<0.01)显著升高、FP1水平(P<0.05)降低；静息+NOS抑制组与静息组较之,DMT1-nonIRE、DMT1-IRE、TfR、FP1水平都无显著性差异；运动+NOS抑制组与运动组比较,DMT1-nonIRE蛋白表达水平无显著性差异,DMT1-IRE水平(P<0.05)降低、TfR1水平(P<0.01)显著降低、FP1水平(P<0.01)显著升高。
　　 (4)氧化与抗氧化:与静息组比较,运动组MDA水平无显著性差异,SOD水平(P<0.05)、TAOC水平(P<0.01)升高；静息+NOS抑制组与静息组较之,无显著性差异；运动+NOS抑制组与运动组比较,MDA水平升高(P<0.05),SOD水平(P<0.05)、TAOC水平(P<0.05)降低。
　　 研究结论：
　　 运动后,大鼠股四头肌NO水平增加,抗氧化能力增强,股四头肌细胞膜上的TfR1和DMT1-IRE表达增加、向细胞外释放铁的FP1表达降低,导致肌细胞内贮铁增加,使NHI含量升高,且NO含量与肌细胞铁含量有显著的相关性,保证机体内Hb和Mb的合成,线粒体电子传递链中细胞色素氧化酶的组成等,满足运动中骨骼肌细胞对氧气的需求及线粒体产生足够的ATP,保证机体运动所需的能量。本研究更进一步阐明了运动中NO对骨骼肌铁代谢的调节作用,使机体对运动产生生理适应。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 铁对机体的重要性

1.2 骨骼肌铁代谢

1.3 运动对骨骼肌铁代谢的影响

1.4 NO对骨骼肌铁代谢的影响

1.5 运动状态下NO对骨骼肌铁代谢的影响

1.6 研究内容和意义

1.6.1 研究意义

1.6.2 研究内容

本章参考文献

第二章 运动及L-NAME对股四头肌NO含量的影响

2.1 实验材料与方法

2.1.1 实验动物与分组

2.1.2 动物模型

2.1.3 取材

2.1.4 实验器材

2.1.5 实验方法

2.2 统计方法

2.3 实验结果

2.4 讨论

2.5 本章小结

本章参考文献

第三章 运动及L-NAME对大鼠股四头肌NHI的影响

3.1 实验材料与方法

3.1.1 实验动物与分组

3.1.2 动物模型

3.1.3 取材

3.1.4 实验器材

3.1.5 实验方法

3.2 统计方法

3.3 实验结果

3.4 讨论

3.5 本章小结

本章参考文献

第四章 运动及L-NAME对股四头肌铁相关蛋白的影响

4.1 实验材料与方法

4.1.1 动物模型的建立与分组

4.1.2 动物模型

4.1.3 取材

4.1.4 实验材料

4.1.5 实验仪器

4.1.6 铁代谢相关蛋白的测定

4.2 统计方法

4.3 实验结果

4.4 讨论

4.5 本章小结

本章参考文献

第五章 运动及L-NAME对股四头肌氧化应激的影响

5.1 实验材料与方法

5.1.1 实验动物与分组

5.1.2 动物模型

5.1.3 取材

5.1.4 实验器材

5.1.5 实验方法

5.2 统计方法

5.3 实验结果

5.3.1 游泳运动及L-NAME对大鼠股四头肌氧化应激的影响

5.4 讨论

5.5 本章小结

本章参考文献

第六章 研究结论与展望

6.1 研究主要结论

6.2 展望

致谢

中英文对照表

本文研究的创新之处

在校期间发表论文