中等强度运动训练对慢性心衰大鼠心肌细胞线粒体呼吸链复合物活性的影响
该【中等强度运动训练对慢性心衰大鼠心肌细胞线粒体呼吸链复合物活性的影响 】是由【妙玉】上传分享，文档一共【4】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【中等强度运动训练对慢性心衰大鼠心肌细胞线粒体呼吸链复合物活性的影响 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。江西中医药大学学报2022年12月第34卷第6期
中等强度运动训练对慢性心衰大鼠心肌细胞线粒体
呼吸链复合物活性的影响
★舒华1余银翎2杨炼3郭磊磊2付蓉1许滔1李杰凤2孙安会1(
第二附属医院贵阳510000;;
510000)
[摘要]目的:探讨中等强度运动训练对慢性心衰(CHF)模型大鼠心肌细胞中线粒体呼吸链复合物活性的影响。方法:60
只SD大鼠随机抽取10只作为正常对照组,,建立CHF大鼠模型。将成功建模的
大鼠随机分为4组,即模型对照组、阳性对照组、运动组和运动+AMPK抑制剂组。于第7周末开始行运动和药物干预,连
续8周。于第14周末检测各组大鼠线粒体呼吸链复合物活性。结果:造模6周后,与正常对照组相比,CHF模型组左大鼠
左心室短轴缩短率、左心室射血分数均明显降低(P<),提示建模成功。干预8周后,与正常对照组相比较,其余4组●
心肌细胞线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、III、IV活性均呈下降趋势(P<);与模型对照组相比较,阳性对照组、运动组、实验研究
运动+AMPK抑制剂组呼吸链复合物活性均升高(P<),其中,运动组与阳性对照组相比较,呼吸链复合物Ⅰ、复合物Ⅱ、
复合物III、复合物IV活性均显著升高(P<)。结论:中等强度运动训练能够提高CHF大鼠线粒体呼吸链复合物活性,
增强线粒体的呼吸功能、促进线粒体能量代谢。
●
[关键词]运动训练;慢性心衰;心肌能量代谢;呼吸链复合物
中图分类号::A
EffectsofModerate-intensityExerciseTrainingontheActivityofMitochondrialRespiratory
ChainComplexinMyocardialCellsofRatswithChronicHeartFailure
SHUHua1,YUYin-ling2,YANGLian3,LIJie-feng2,GUOLei-lei1,FURong1,XUTao1,SUNAn-hui1
,Guiyang550000,China;
,Guiyang510000,China;
,Guiyang550000,China.
[Abstract]Objective:Toinvestigatetheeffectsofmoderate-intensityexercisetrainingontheactivityofmitochondrialrespiratory
:10of60SDratswererandomlyselectedasthenormalcontrolgroup,and
.
Thesuccessfullymodeledratswererandomlydividedintofourgroups:modelcontrolgroup,positivecontrolgroup,exercisegroup,
andexercise+,medicationandexerciseinterventionwerestartedfor8consecutive
:After6weeksof
modeling,comparedwiththenormalcontrolgroup,theleftventricularfractionshortening[(±)%vs(±)%]andleft
ventricularejectionfraction[(±)%vs(±)%]
wasstatisticallysignificant(P<),,comparedwiththe
normalcontrolgroup,theactivitiesofmitochondrialrespiratorychaincomplexI,II,IIIandIVofcardiomyocytesintheotherfourgroups
showedadownwardtrend(P<);comparedwithmodelcontrolgroup,theactivityofrespiratorychaincomplexinpositivecontrol
基金项目:国家自然科学基金项目(81760867);贵州省中医药管理局项目(QZYY2017-033、QZYY2018-006)。
第一作者:舒华,副主任医师,硕士生导师。E-mail:******@。
通信作者:孙安会,副主任医师。E-mail:******@。
·75·
江西中医药大学学报 2022年12月第34卷第6期
group,exercisegroupandexercise+AMPKinhibitorgroupwasincreased(P<),heretheexercisegroupwascomparedtothepositive
controlgroup,RespiratorychaincomplexI(±±),complexII(±±),
complexIII(±±)andcomplexIV(±±)wereincreased(P<).
Conclusion:Moderate-intensityexercisetrainingcanimprovetheactivityofmitochondrialrespiratorychaincomplexinCHFrats,
therebyenhancingmitochondrialrespiratoryfunctionandpromotingmitochondrialenergymetabolism.
[Keywords]ExerciseTraining;ChronicHeartFailure;MyocardialEnergyMetabolism;RespiratoryChainComplex
慢性心力衰竭是心血管疾病的终末阶段,延缓测试剂盒(Caymanchemical公司,货号0542663);
心力衰竭的进展是临床治疗的重要目标之一。线线粒体呼吸链COXⅣ活性检测试剂盒(Cayman
粒体作为机体能量的主要产生场所,也影响心肌能chemical公司,货号0537955)。
量代谢,线粒体产能的能力即线粒体的呼吸功能, 主要仪器 动物跑台(江苏赛昂斯,型
其影响细胞的供能,对维持机体功能具有重要意号SA101B);超声仪(日本Fujifilm,型号Visual
义。研究表明,心衰时线粒体呼吸功能下降,线粒SonicsVevo2100);微量移液器(德国Gilson公司,
体呼吸链复合酶的蛋白表达明显降低[1]。因此,从型号CN251-01);台式高速冷冻离心机(湖南湘
改善线粒体呼吸功能角度治疗心力衰竭,是值得深仪实验室仪器开发有限公司,型号H1650R);精密
入研究的课题。PH计(雷磁公司,型号E-201-C);普通冰箱(荣
目前以运动为主的心脏康复是延缓心衰进展、事达公司,型号BCD-245F)。
●促进心功能改善的重要手段。 实验方法
实验研究够促进心肌能量代谢[2], 实验分组 随机选择60只SD大鼠(雄性)
量代谢水平直接相关。相关研究证实,不同的训练中的10只作为正常对照组,其余50只大鼠均在相
强度可以不同程度地改善大鼠心肌线粒体的呼吸同条件下用阿霉素诱导法造模。在造模过程中死
[2]
●链功能,对慢性心衰的作用机制为临床制定合亡14只,将造模成功的36只大鼠随机数字表法分
理的运动处方提供了理论依据。而中等强度训练为4组,即CHF模型组(模型对照组,n=8)、曲
是目前运用最广泛,也是被各大康复指南所推荐的美他嗪组(阳性对照组,n=9)、中等强度运动训
运动强度。据此,本实验通过阿霉素诱导建立CHF练组(运动组,n=8)和运动+AMPK抑制剂组(n=8)。
大鼠模型, 造模方法 按文献造模方法并结合预实验
肌细胞线粒体呼吸链复合物活性影响机制,为中等结果复制CHF大鼠模型[3-4],即将阿霉素溶解于
强度运动训练改善心衰患者心功能提供实验依据。生理盐水中,制备成2mg/mL溶液。大鼠腹腔注
1 ,每周2次,连续6周,累积剂量为
实验资料18mg/kg。正常对照组腹腔注射等量生理盐水。
实验动物 60只8周龄健康雄性SD大鼠, 处理方法 于第6周末开始,将成功建模
体重约(220±10)g,均购自长沙天勤生物公司(许的大鼠随机分组后,阳性对照组给予曲美他嗪
可证号:SCXK<湘>2019-0014),于贵州中医药大10mg/(kg·d),每周5次,连续8周;正常对照
学基础重点实验室实验中心饲养,%NaCl;运动组和运
中,自由进食,适应性饲养1周,温度(25±3)℃,动+AMPK抑制剂组进行中等强度运动训练。具
相对湿度(55±10)%。体方法如下:每天在跑台上进行5min适应性运动
主要药物与试剂 盐酸阿霉素(北京索莱(坡度0°,速度5m/min)后,将大鼠调整到5°、
宝公司,货号D8740);AMPK抑制剂Compound20m/min(凭Bedford[5]经验公式,相当于60%
C(MCE,货号HY-13418A);盐酸曲美他嗪片最大摄氧量),第1天运动时长20min,每天增加
(施维雅<天津>制药有限公司);AMPK抑制剂10min,第3天及之后维持运动40min,强度不变,
CompoundC(MedChemExpress公司,货号HY-每周5天,连续8周;运动+AMPK抑制剂组,在
13418A);线粒体呼吸链COXⅠ活性检测试剂盒运动同时腹腔注射AMPK抑制剂(CompoundC)[6],
(Caymanchemical公司,货号0542767);线粒体呼剂量为20mg/kg,每周2次,连续8周。
吸链COXⅡ活性检测试剂盒( 样本采集及指标检测
司,货号0537875);线粒体呼吸链COXⅢ 超声心动图检测 于第6周干预后由同一
·76·
舒华等:中等强度运动训练对慢性心衰大鼠心肌细胞
余水平等:基于生产需求的丹参药材贮藏条件研究线粒体呼吸链复合物活性的影响
各组线粒体呼吸链CoxⅠ、Ⅱ活性比较
普勒超声心动图测量左室短轴缩短分数(LVFS)与正常对照组比较,其他各组线粒体呼吸链
和左室射血分数(LVEF)。每只大鼠测试3个心CoxⅠ、Ⅱ(ComplexⅠ、Ⅱ)活性均降低(P<);
动周期,最后取平均值,以评价模型质量。与模型对照组比较,各干预组ComplexⅠ、Ⅱ活性
线粒体呼吸链复合物活性检测 提取大鼠均升高(P<);与阳性对照组比较,运动组
心肌线粒体,检测线粒体呼吸链复合物I-Ⅳ活性,ComplexⅠ、Ⅱ活性增加(P<),运动+AMPK抑
具体步骤严格按相应试剂盒的说明书执行,采用比制剂组ComplexⅠ、Ⅱ活性下降明显(P<)。见
色法测定活性。分别将10μL线粒体蛋白加到酶复表2。
合物Ⅰ-IV反应缓冲液1mL中,随后各组加入相应表2各组大鼠线粒体呼吸链COXⅠ、Ⅱ活性对比
工作液启动反应。线粒体呼吸链复合物I-IV的数(xs±)nmol/(min·mg)
值分别以每分钟每毫克蛋白所消耗的烟酰胺腺嘌组别nCOXⅠCOXⅡ
呤二核苷酸(NADH)、二氯酚靛酚(DCP)、还原
±*△#±*△#
型泛醌(CoQH2)以及还原型细胞色素C(CytoC)
运动+AMPK
±*△#±*△#
的量来表示。抑制剂组
统计学方法**
±±
±*±*△
分析,表示为均值±标准差(xs±)。配对比较
采用t检验;多组比较符合正态分布和方差齐性,±±●
实验研究
采用单因素方差分析;否则使用具有多个独立样本注:与正常对照组比较,*P<;与模型对照组比较,
△#
的非参数检验。以P<。P<;与阳性对照组比较,P<。
各组线粒体呼吸链Ⅲ、Ⅳ活性比较
2 Cox
各组心脏彩超的比较与正常对照组比较,其他各组心肌细胞线●
造模6周后,与正常对照组比较,慢性心力衰粒体呼吸链COXⅢ、Ⅳ(ComplexⅢ、Ⅳ)活性均
竭模型组LVFS、LVEF水平均有显著下降(P<)。减少(P<);与模型对照组比较,各干预组
提示CHF模型制作成功。见表1、图1。ComplexⅢ、Ⅳ活性均升高(P<);与阳性对照
表1正常对照组与慢性心力衰竭模型组心脏参数比较组比较,运动组ComplexⅢ、Ⅳ活性增加(P<),
(xs±)%运动+AMPK抑制剂组ComplexⅢ、Ⅳ活性降低
组别nLVFSLVEF(P<);与运动组比较,运动+AMPK抑制剂组
±*±*ComplexⅢ、Ⅳ活性降低(P<)。见表3。
±±ⅠⅡ、Ⅳ活性对比
注:与正常对照组比较,*P<。
(xs±)nmol/(min·mg)
组别nCOXⅢCOXⅣ
±*△#±*△#
运动+AMPK
±*△#±*△#
抑制剂组
±*±*
±*△±*
±±
注:与正常对照组比较,*P<;与模型对照组比较,
△P<;与阳性对照组比较,#P<。
3 讨论
线粒体呼吸链参与线粒体生成ATP的过程,
线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是电子传递链
;,其活性以及结构的完整性对维
图1 正常对照组与慢性心力衰竭模型组心脏彩超图持机体的能量代谢至关重要。呼吸链复合物包括
·77·
江西中医药大学学报 2022年12月第34卷第6期
NADH氧化还原酶(ComplexⅠ)、琥珀酸氧化还原大鼠心肌线粒体呼吸功能的影响[J].中国中西医结合杂志,2020,
酶(ComplexⅡ)、细胞色素C氧化还原酶(Complex40(1):59-64.
[2]
Ⅲ)、细胞色素C氧化酶(ComplexⅣ)。其中,
谢的影响[D].兰州:西北师范大学,2013.
CoxⅣ是线粒体NADH和FADH2电子传递链的末
[3]刘宝辉,李明凯,罗晓星,
端酶,催化电子从细胞色素C转移到氧,对线粒究[J].中国心血管杂志,2013,18(3):233-236.
[7]
体能量代谢有着重要的影响。AMPK能够调控[4]李梅秀,田国忠,欧叶涛,
[8]
COXⅣ表达,提升线粒体的呼吸功能。有氧运心衰指标的判定[J].解剖学研究,2005(3):176-178.
动训练通过补充AMPK上游信号分子apelin增加[5]BedfordT,TiptonM,WilsonC,
线粒体呼吸链COXⅣ蛋白表达促进线粒体能量代ofratsanditschangeswithvariousexperimentalprocedures[J].JAppl
谢。以上说明,酶活性的高低能够直观反映线粒体Physiol,1979,47(6):1278-1283.
[6]PeiX,LiX,ChenH,
呼吸功能[9-10]。廖波等[11]对中年小鼠进行了8周
Ⅱ-InducedProliferationandMigrationofVascularSmoothMuscle
的高强度间歇运动训练,结果表明8周后小鼠心肌
CellsThroughtheAMPK/PPARgamma/PGC-1alphaPathway[J].DNA
细胞线粒体呼吸链COXⅠ表达明显升高。,35(8):426-443.
[12]
等观察了26名健康、久坐的老年人运动4周[7]OlivaCR,TahirehM,YanceyGG,-encodedcytochromec
后骨骼肌线粒体电子传递链COX及超复合物的变oxidasesubunit4regulatesBMI1expressionanddeterminesproliferative
化,结果发现运动后COXI~Ⅳ蛋白水平均显著升capacityofhigh-gradegliomas.[J].Oncotarget,2015,6(6):4330-4434.
高。张君实[13]通过对大鼠在力竭运动前加以不同[8]RitchieIRW,MacdonaldTL,WrightDC,
●sufficient,butnotrequired,forexercise-inducedincreasesinthe
强度的运动预适应方案,证实力竭运动可以有效减
实验研究expressionofskeletalmusclemitochondrialenzymes[J].TheJournalof
慢SD大鼠呼吸链COXⅠ、Ⅱ、Ⅳ呼吸的速率以及
Physiology,2014,592(12):2653-2665.
COXⅠ的呼吸控制率,而各强度运动的预适应手段[9]王增喜,李洁,
都能提升线粒体的呼吸速率,其中中强度最明显。合体活性的影响[J].中国运动医学杂志,2018,37(4):315-322.
●
以上结果表明,运动能够通过改善呼吸链COX的[10]彭丽娜,宁尚斌,王光光,
活性来改善线粒体呼吸功能,而不同强度运动改善肾线粒体呼吸链酶活性及肾功能的影响[J].中国比较医学杂志,
能力不同。2019,29(1):64-68.
综上所述,本研究发现,CHF大鼠线粒体呼[11]廖波,黄冲,胡帅,
粒体自噬相关蛋白表达和线粒体呼吸功能的影响[J].中国运动医
吸链复合物活性下降,中等强度运动训练能够改善
学杂志,2020,39(9):704-710.
CHF大鼠心肌细胞线粒体呼吸链复合物的活性,增
[12]GreggioC,JhaP,KulkarniSS,
强心肌线粒体呼吸功能,改善能量代谢,其机制可SupercomplexFormationinResponsetoExerciseinHumanSkeletal
能与运动训练通过激活AMPK从而调控线粒体呼Muscle[J].CellMetab,2017,25(2):301-311.
吸链复合物的活性有关。[13]、
参考文献融合分裂及呼吸功能的影响[D].保定:河北大学,2018.
[1]谢世阳,王幼平,崔琳,(收稿日期:2021-11-11)编辑:喻松仁
·78·
中等强度运动训练对慢性心衰大鼠心肌细胞线粒体呼吸链复合物活性的影响 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.
相关知识
4S呼吸肌康复训练对慢性心力衰竭患者心肺功能的影响分析 心脏康复网—心脏康复领域专业学术平台
揭秘抗衰补剂：改善线粒体健康, 激活线粒体能量
线粒体抗衰老：细胞能量工厂与健康衰老的关键
呼吸康复训练对稳定期慢性阻塞性肺疾病患者的影响
高强度间歇训练：最佳的抗衰老运动？
更佳抗衰老运动是高强度间歇训练
【呼吸训练】心肺康复基础：呼吸动力及训练
慢性心力衰竭心脏康复中国专家共识
吸气肌训练对脑卒中后偏瘫患者吸气肌功能及心肺适能的影响 心脏康复网—心脏康复领域专业学术平台
高强度间歇训练也能「心平气和」？前呼吸科医生的心得分享
网址: 中等强度运动训练对慢性心衰大鼠心肌细胞线粒体呼吸链复合物活性的影响 https://m.trfsz.com/newsview774958.html
