基于细胞自噬探讨运动预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用

摘要

目的:探讨运动预处理(EP)对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用,并基于细胞自噬探讨其作用机制。方法:将45只雄性成年SD大鼠按照随机数字表法分为模型组(MIRI组)、假手术组(Sham组)和模型+运动预处理组(EP组),每组15只。Sham组不做心肌缺血再灌注处理,MIRI组和EP组采用结扎左冠状动脉前降支(LAD)的方法造模。造模前Sham组和MIRI组不做任何干预,EP组给予电动跑台训练4周。透射电镜观察大鼠心肌细胞超微结构与自噬体的形成,采用伊文思蓝-氯化三苯基四氮唑(Evans blue-TTC)双染色法测定大鼠心肌梗死面积,采用Western blot法检测心肌缺血区PI3K-Akt-mTOR信号通路相关蛋白表达。结果:Sham组的细胞核膜完整、连续,肌纤维束排列有序,线粒体结构完整,无水肿,心肌细胞形态正常,基本未见自噬小体;MIRI组的肌纤维束疏松紊乱,间质水肿,线粒体损伤严重,心肌细胞损伤严重,细胞结构紊乱,视野下可见自噬体形成;EP组部分肌浆网水肿、扩张,线粒体结构较完整,轻微水肿,心肌细胞损伤较轻,自噬体较少。Sham组无心肌缺血及梗死;与MIRI组相比,EP组心肌梗死面积明显减小,差异有统计学意义(P<0.05)。与MIRI组相比较,EP组p-PI3K/PI3K、p-mTOR/mTOR均升高(P<0.05)。结论:运动预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤具有明显的保护作用,其机制可能与激活PI3K-Akt-mTOR信号通路抑制细胞过度自噬有关。