游泳运动对细胞自噬轴诱导生理性心肌肥大形成的影响

摘要

目的:检测和观察心肌自噬轴在10周游泳运动诱导的心肌肥大中的变化,探讨游泳训练通过心肌miRNA致自噬水平改变影响运动性心肌肥大形成的机制.方法:6周龄雌性SD大鼠随机分为对照组(CON组)和运动组(EX组).CON组大鼠安静饲养10周,EX组大鼠进行10周游泳运动.10周训练后,采用心脏超声检测以及用RT-qPCR法检测心肌病理性指标mRNA的表达量,综合评价运动性心肌肥大动物模型的建立;用透射电镜观察心肌组织自噬体,免疫荧光检测LC3B在心肌组织的表达,RT-qPCR检测心肌组织自噬标记物LC3、Beclin1的mRNA表达水平及通过生物信息学软件预测的与自噬基因相关的miRNAs表达水平,Western Blot检测心肌自噬相关基因的蛋白表达水平.结果:(1)EX组大鼠左心室自噬轴发生显著变化,具体表现为:与CON组相比,EX组大鼠心肌出现双层膜结构自噬小体,LC3B免疫荧光信号阳性颗粒显著增加;LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值显著升高,Beclin1 mRNA和蛋白表达水平均显著上调,心肌自噬相关基因ULK1、Atg4B、Atg5、Atg7、Atg12蛋白表达水平均显著增加,SQSTM1蛋白表达水平显著下降,提示EX组大鼠心肌自噬水平显著提高;(2)RT-qPCR结果表明:与CON组相比,EX组大鼠左心室miR-26b-5p、miR-204-5p、miR-497-3p和let-7a-5p表达水平均显著下调,miR-181a-5p表达量发生显著上调.结论:心肌自噬轴参与了运动诱导的生理性心肌肥大的过程,其作用机制可能是通过miRNA对自噬相关基因的靶向调控作用实现.