摘要:
目的:探讨运动预处理对心肌缺血再灌注损伤的老龄大鼠心肌细胞自噬蛋白及凋亡因子的影响。方法:选择60只雄性SD老龄大鼠,采用随机数字表法分为对照组(Con组)、缺血/再灌注组(IR组)、运动预处理+缺血预适应组(EP+IPC组)、运动预处理+缺血预适应+生理盐水组(EP+IPC+saline组)、运动预处理+缺血预适应+自噬抑制剂组(EP+IPC+3-MA组),每组12只。Con组与IR组不进行特殊运动干预,EP+IPC组、EP+IPC+saline组与EP+IPC+3-MA组接受运动预处理干预(采用电动动物实验跑台进行梯度运动训练,1次/d,5 d/周,共训练6周)。此外,EP+IPC+saline组与EP+IPC+3-MA组再灌注时分别给予生理盐水和3-甲基腺嘌呤抑制剂(3-MA)。采用Langendorff离体灌流系统建立大鼠离体心肌缺血/再灌注模型。采用透射电镜观察心肌细胞自噬体;采用TUNEL染色法检测心肌细胞凋亡情况;采用Western blot法检测心肌缺血区Beclin-1、LC3-Ⅱ、Bax、Caspase-9、Bcl-2、Bcl-XL蛋白表达水平。结果:(1)透射电镜观察结果:Con组观察到少量自噬溶酶体;IR组观察到较多自噬溶酶体及自噬小泡;EP+IPC组观察到少量自噬溶酶体,EP+IPC+saline组观察到少量自噬小泡;EP+IPC+3-MA组未观察到典型的自噬泡及自噬溶酶体。(2)TUNEL阳性细胞比值结果:Con组见极少数TUNEL阳性细胞。与Con组比较,IR组TUNEL阳性细胞比值明显升高(P<0.05);与IR组比较,EP+IPC、EP+IPC+saline组TUNEL阳性细胞比值明显降低(P<0.05);与EP+IPC、EP+IPC+saline组比较,EP+IPC+3-MA组TUNEL阳性细胞比值明显升高(P<0.05)。(3)Western blot检测结果:与Con组比较,IR组Beclin-1、LC3-Ⅱ、Bax、Caspase-9蛋白表达均明显升高,Bcl-2、Bcl-XL蛋白表达明显降低(P<0.05)。与IR组比较,EP+IPC、EP+IPC+saline组Beclin-1、LC3-Ⅱ、Bax、Caspase-9蛋白表达均明显降低,Bcl-2、Bcl-XL蛋白表达均明显升高(P<0.05)。与EP+IPC、EP+IPC+saline组比较,EP+IPC+3-MA组Beclin-1、LC3-Ⅱ、Bcl-2、Bcl-XL蛋白表达均明显降低,Bax、Caspase-9蛋白表达均明显升高(P<0.05)。结论:运动预处理可诱导老龄大鼠心肌发挥保护作用,减轻心肌缺血/再灌注损伤时心肌细胞凋亡,改善心肌细胞形态结构。其机制可能与运动预处理可调节老龄大鼠心肌细胞中自噬相关蛋白Beclin-1、LC3-Ⅱ表达,诱导自噬适度发生,促进Bcl-2、Bcl-XL蛋白表达,抑制Bax、Caspase-9蛋白表达,降低心肌细胞凋亡有关。