不同强度的运动对大鼠心肺耐力及PGC-1α通路的影响

摘要

目的：通过12周不同强度的运动干预，观察大鼠心肺耐力的改善效果及心肌、骨骼肌PGC-1α通路的变化特点和规律，探讨心肺耐力提高的可能机制。
　　方法：40只雄性Wistar大鼠随机分为安静组、小强度组（50％VO2max）、中强度组（65%VO2max）、大强度组（80%VO2max），每组10只。适应性训练3天后测试最大摄氧量，之后每隔两周测试一次。运动组大鼠每天训练1h，每周5天。12周运动干预后，进行超声心动测试。于最后一次运动后48h麻醉后腹主动脉取血、心肌和右侧比目鱼肌。RT-qPCR法测定PGC-1α、AMPK、SIRT1、NRF1、NRF2、ERRαmRNA表达。Western Blot法测定PGC-1α、AMPK、磷酸化AMPK、SIRT1蛋白表达。
　　结果：1、三种强度的运动都能减少体重增加的趋势。其中大强度组体重增加最少。三个运动组对VO2max的提升都很有效，小强度组VO2max的提升需要更长时间。2、三种强度的运动都能改善血脂。只有大强度运动可以显著改善心脏功能。3、运动组心肌和比目鱼肌PGC-1αmRNA表达增加，但只有中强度组比目鱼肌PGC-1α蛋白表达显著增加。4、运动强度的改变对AMPK蛋白表达影响不大，但随着运动强度增加，pAMPK和SIRT1蛋白表达都有所增加。5、中强度组和大强度组心肌NRF1 mRNA表达增加，但三个运动组比目鱼肌NRF1 mRNA却低于安静组。运动组NRF2 mRNA低于安静组。6、中强度和大强度运动可以诱导心肌ERRα mRNA表达。比目鱼肌中ERRα mRNA的变化与心肌不同，大强度组最低。
　　结论：（1）12周的运动干预可明显改善大鼠的心肺耐力。中强度运动和大强度运动提升效果较快，分别在第八周末和第六周末达到峰值。而小强度组在第十周末明显提升，并于十二周末达到峰值。（2）12周的运动干预可以减小大鼠体重增长的幅度。大强度运动体重增长最少，其心脏泵血功能的改善最显著。（3）运动改善心肺耐力的分子机制主要是通过增加骨骼肌PGC-1α的表达而不是心肌。中强度运动和大强度运动对心肌和骨骼肌AMPK和SIRT1的活化有显著影响，尤其是中强度运动。（4）三个运动组AMPK、SIRT1、PGC-1α的mRNA表达不能反映各自蛋白表达水平，转录后的调控可能起重要作用。

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1 前言

2 文献综述

2.1 PGC-1α

2.2 PGC-1α信号通路

2.3 PGC-1α调节通路与有氧运动能力

2.4 PGC-1α调节通路与运动改善心肺耐力

3 研究对象与方法

3.1 研究对象与分组

3.2 运动方案

3.3 最大摄氧量测试方案

3.4 取材

3.5 测试指标及方法

3.6 技术路线图

3.7 统计方法

4 研究结果

4.1 12周不同强度运动对大鼠体重的影响

4.2 12周不同强度运动对大鼠最大摄氧量的影响

4.3 12周不同强度运动对大鼠血脂四项的影响

4.4 12周不同强度运动对大鼠心脏功能的影响

4.5 RT-qPCR检测基因表达结果

4.6 蛋白质免疫印迹结果

5 分析讨论

5.1 不同强度有氧运动改善心肺耐力的效果

5.2 12周不同强度的运动对PGC-1α信号通路的影响

6 结论与创新点

6.1 结论

6.2 创新点

致谢

参考文献

附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果