● 摘要
目的:探讨运动和铁牛七提取液对高脂膳食大鼠心脏的影响及可能机制。
方法: 选取3月龄大鼠(由西安交通大学实验动物管理中心提供)70只,体重 220±20g。随机分为7组,每组10只:安静对照组(A组);有氧运动组(B组);疲劳运动组(C组); 高脂对照组(D组); 高脂运动组 (E组);高脂加药组(F组);高脂运动加药组(G组)。A组、B组和C组均采用国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养,D组、E组、F组和G组均采用高脂饲料喂养,自由饮食。运动负荷参照Bedford标准并略加改动建立运动模型。8周后检测血流动力学指标,并运用特化染色、免疫组织化学SABC法和电镜检测心脏结构与功能变化。
实验结果与结论:
1 高脂对照组大鼠血清TC、LDL显著性高于安静对照组 (P<0.01);而TG、HDL两组比较没有显著性差异,说明高胆固醇大鼠模型成功建立。不同运动强度对大鼠体重具有不同影响。有氧运动和疲劳运动均能抑制大鼠体重快速增长,但疲劳运动组表现更显著,说明疲劳运动大鼠由于运动强度过大,使机体代谢平衡被打破。
2 运动对大鼠心功能产生影响。有氧运动可使大鼠HR、LVEDP降低,LVSP、±dP/dtmax、±d2p/dt2max增加,表明心肌收缩力增强;疲劳运动导致HR、LVEDP升高,LVSP、±dP/dtmax、±d2p/dt2max降低,表明心肌收缩能力下降。高脂对照组HR、LVEDP大幅度升高,疲劳组LVSP、±dp/dtmax、±d2p/dt2 max下降极其明显,表明心脏收缩性能受到严重影响;高脂有氧运动组较高脂对照组HR明显降低,LVSP、±dP/dtmax增加,±d2p/dt2max增加极其显著,表明心脏收缩功能明显得到改善。说明有氧运动可以改善高脂膳食大鼠的心功能。
3 运动对大鼠循环血液ET和AngⅡ产生影响。有氧训练使得大鼠循环血中AngⅡ和ET含量降低;疲劳运动和高脂对照组大鼠循环系统中AngⅡ、和ET含量显著性升高,而高脂运动组各指标都有所下降。表明不同强度运动训练对高脂大鼠AngⅡ和ET的影响是不同的。
4 运动对大鼠心肌间质胶原产生影响。有氧运动使大鼠心肌纤维增粗,心肌间质胶原增生,以适应心肌细胞肥大收缩力增强的需要,从而保证心肌间力的传递,心肌收缩性能增强;疲劳运动大鼠心肌束间、心肌细胞群及细胞间大量胶原纤维不成比例增生,导致心脏僵硬度增加、顺应性降低,直接损害了心脏的功能。高脂膳食损伤了内皮和心肌细胞,心肌间质胶原过度增生,增加了心肌的僵硬度,损害了心脏功能;通过有氧训练和药物干预减少了高脂大鼠心肌间质胶原的重塑,改善了心脏功能。
5 高脂膳食对大鼠心肌组织CAM有重要影响,在高脂膳食大鼠心肌中,ICAM-1、VCAM-1和PECAM-1的表达显著性升高,但经过运动和铁牛七干预后,表达降低,具有显著性差异。说明运动和铁牛七能够抑制心肌组织细胞中CAM的表达,对心肌具有保护性作用。
6 疲劳运动大鼠心肌TNFα的表达显著性升高,说明在疲劳运动下大鼠心肌组织中TNFα参与了心肌损伤及重构;高脂膳食大鼠心肌组织中TNFα表达显著性升高,经运动和药物干预后其表达降低,说明运动训练能够减少心肌组织中炎性因子TNFα的表达,改善心功能。
7 高脂对照组大鼠心肌组织TGFß的表达显著增高;有氧运动能够影响心肌组织TGFß的表达,但是降低效果不明显;铁牛七干预后,高脂膳食大鼠心肌组织TGFß的表达明显降低;有氧运动和铁牛七共同作用可使高脂膳食大鼠心肌组织TGFß表达降低,且与高脂对照组比较降低作用尤为显著。
8 有氧和疲劳运动及高脂膳食大鼠心肌组织中NOS的表达显著性升高;运动和药物干预后可显著性降低其表达。由于NOS活力及含量的升高与心肌缺血再灌注损伤和胶原的增生关系密切,NO能抑制胶原纤维的增生。因此,运动训练能够降低高脂膳食大鼠心肌组织中NOS的表达,可能是抑制其胶原纤维增生的原因。
9 高脂膳食大鼠心肌组织中Bax和P53表达升高,Bcl-2表达降低,运动和铁牛七干预后,Bax和P53表达均降低,Bcl-2表达升高,说明运动和铁牛七可抑制心肌组织中细胞凋亡的发生。