● 摘要
目的：探讨心肌梗死(MI)后有氧运动通过抑制骨骼肌Myostatin的分泌与大鼠心功能保护的关系。
方法：选取60只3月龄清洁级Sprague Dawley雄性大鼠，体重180~220g。采用国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养，自由饮食。随机分为安静对照组(A组)，MI组(B组)，MI+持续有氧运动组(C组)和MI+高强度间歇有氧运动组(D组)。其中B、C和D组大鼠进行左冠状动脉前降支结扎手术，术后各组成活12只。大鼠心梗1wk后，C组(10m/min，坡度为5°，30min/d，共5d)和D组(15m/min，30min/d，共5d)进行适应性训练。适应训练1wk后，C组以16 m/min速度持续运动60 min，每周5d，共持续训练8wk；D组先以12 m/min速度运动10min，之后以25 m/min速度运动7 min和15 m/min速度运动3min，依次交替进行，总时间为60min。每周5d，共持续训练8wk。训练结束后，通过心电图和血流动力学等指标测定各组大鼠心功能的变化；之后开胸摘取心脏和完整腓肠肌，经组织学制片，分别进行Masson和HE染色，镜下观察各组大鼠心脏和腓肠肌组织结构的变化；采用RT-PCR方法，分别检测腓肠肌和心脏Myostatin、ActRIIB的基因表达；采用Western Blot，检测分析心肌Myostatin、ActRIIB、α-actin和α-myosin、腓肠肌和血液Myostatin蛋白表达；采用荧光免疫组织化学法，观察分析腓肠肌和心肌Myostatin、心肌ActRIIB的表达；采用免疫组织化学法观察心肌α-actin和α-myosin的表达。
结果：
1. 有氧运动可显著抑制MI大鼠骨骼肌质量丢失，降低MI大鼠心肌纤维化，有效缩小心梗面积。
大鼠腓肠肌HE染色结果显示， MI组大鼠腓肠肌横截面积较安静对照组显著缩小(p<0.01)；MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组腓肠肌横截面积较MI组显著增大(p<0.01)；MI+高强度间歇有氧运动组腓肠肌横截面积较MI+持续有氧运动组显著增大(p<0.01)。
大鼠心肌Masson和TTC染色结果显示，MI大鼠梗死区心肌组织发生替代性纤维化；MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组大鼠梗死区心肌替代性纤维化程度减轻。MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组纤维面积较MI组显著缩小(p<0.01)；MI+高强度间歇有氧运动组纤维面积较MI+持续有氧运动组显著缩小(p<0.01)。
表明MI造成骨骼肌质量丢失，心梗瘢痕显著，持续有氧运动和高强度间歇有氧运动导致MI大鼠骨骼肌横截面积增大，心梗瘢痕减轻，心梗面积缩小显著，高强度间歇有氧运动效果更为明显。
2. 有氧运动可显著抑制MI大鼠腓肠肌Myostatin的表达
大鼠腓肠肌Myostatin荧光免疫组化结果显示，MI组较安静对照组显著增多(p<0.01)；MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组较MI组均显著降低(p<0.01)；MI+高强度间歇有氧运动组较MI+持续有氧运动组显著降低(p<0.01)。
大鼠腓肠肌Myostatin RT-PCR结果显示，MI组较安静对照组显著升高(p<0.05)。MI+高强度间歇有氧运动组较MI组显著下降(p<0.05)，MI+持续有氧运动组与MI组比较有下降趋势，但无显著性差异。
大鼠腓肠肌Myostatin WB结果显示，MI组较安静对照组显著升高（p<0.01)；MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组较MI组均显著下降（p<0.01)；MI+高强度间歇有氧运动组较MI+持续有氧运动组显著下降(p<0.05)。
表明Myostatin参与肌肉对运动适应的调控，骨骼肌质量丢失与Myostatin mRNA和蛋白表达上升密切相关，持续有氧运动和高强度间歇有氧运动可使心梗大鼠骨骼肌Myostatin mRNA和蛋白表达下降，有效促进骨骼肌细胞肥大，高强度间歇有氧运动效果更为显著。
3. 有氧运动可显著提高MI大鼠腓肠肌Akt1的表达
大鼠腓肠肌Akt1 WB结果显示，MI组较安静对照组显著降低(p<0.01)；MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组较MI组显著升高(p<0.05，p<0.01)； MI+高强度间歇有氧运动组较MI+持续有氧运动组显著升高(p<0.01)。
表明MI后造成骨骼肌质量丢失是由于骨骼肌Akt1蛋白表达减少，持续有氧运动和高强度间歇有氧运动可能通过调节Akt1表达增加骨骼肌横截面积，高强度间歇有氧运动效果更为显著。
4. 有氧运动可显著降低MI大鼠血清Myostatin含量
大鼠血清Myostatin WB结果显示，MI组较安静对照组显著升高(p<0.01)； MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组较MI组显著下降(p<0.01)；MI+高强度间歇有氧运动组较MI+持续有氧运动组显著下降(p<0.01)。
表明MI大鼠骨骼肌分泌Myostatin释放入血量增加，持续有氧运动和高强度间歇有氧运动可通过抑制骨骼肌Myostatin分泌而减少血液Myostatin的含量，而高强度间歇有氧运动效果更优。
5. 有氧运动可显著降低MI大鼠心肌Myostatin及其受体的表达
大鼠心肌Myostatin荧光免疫组化结果显示，MI组较安静对照组显著增多(p<0.01)；MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组较MI组均显著降低(p<0.01)；MI+高强度间歇有氧运动组较MI+持续有氧运动组显著降低(p<0.01)。
大鼠心肌Myostatin WB结果显示，MI组较安静对照组显著升高(p<0.01)；MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组较MI组均显著下降(p<0.05，p<0.01)；MI+高强度间歇有氧运动组较MI+持续有氧运动组显著下降(p<0.05)。
大鼠心肌Myostatin 受体ActRIIB的荧光免疫组化和WB结果显示，MI组较安静对照组显著增加(p<0.01)；MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组较MI组均显著降低(p<0.01)；MI+高强度间歇有氧运动组较MI+持续有氧运动组显著降低(p<0.01, p<0.05)。
大鼠心肌Myostatin 受体ActRIIB RT-PCR结果显示，MI组较安静对照组显著升高(p<0.05)。MI+高强度间歇有氧运动组较MI组显著下降(p<0.05)，MI+心梗持续有氧运动组较MI组有下降趋势，但差异不显著。
Myostatin通过其受体ActRIIB参与了MI大鼠心肌的病理性反应，有氧运动抑制两者的表达，而高强度间歇有氧运动效果更为显著。
6. 有氧运动可显著提升MI大鼠的心功能
大鼠心功能检测表明：与安静对照组比较，MI组大鼠心率显著升高(p<0.01)，LVSP和±dp/dtmax显著降低(p<0.01)，LVEDP显著升高(p<0.01)，心电图ST段弓背向上抬高，出现病理性Q波，QRS间期和QT间期显著延长(p<0.01)，T波电压显著降低(p<0.01)；与MI组比较，MI+持续有氧运动组和MI+间歇有氧运动组心率极均显著降低(p<0.01)，LVSP和±dp/dtmax均显著升高(p<0.01)，LVEDP显著降低(p<0.01)，QRS间期和QT间期均显著缩短(p<0.01)，T波电压显著升高(p<0.01)；与MI+持续有氧运动组比较，MI+高强度间歇有氧运动组心率显著降低(p<0.01)，LVSP和±dp/dtmax显著升高(p<0.01)，LVEDP显著降低(p<0.01)，QRS间期和QT间期显著缩短(p<0.01)，T波电压显著升高(p<0.01)。
大鼠心肌组织收缩蛋白的免疫组化和WB测试表明，α-actin和α-myosin蛋白表达MI组较安静对照组显著降低(p<0.01)；α-actin表达MI+持续有氧运动组和MI+高强度间歇有氧运动组较MI组显著升高(p<0.05，p<0.01)；α-myosin表达MI+高强度间歇有氧运动组较MI+持续有氧运动组显著升高(p<0.01，p<0.05)。
表明MI后心功能显著降低，持续有氧运动和高强度间歇有氧运动可显著提升大鼠心功能，且高强度间歇有氧运动对心功能的提升优于持续有氧运动。心梗边缘区收缩蛋白含量下降，心肌收缩力减弱，持续有氧运动和高强度间歇有氧运动可显著提高心梗边缘区收缩蛋白含量，而高强度间歇有氧运动效果更为明显。
7. 有氧运动显著提升MI大鼠心功能与骨骼肌Myostatin表达关系密切
回归分析结果显示：Myostatin与心率、LVEDP和-dp/dtmax呈显著正相关(p<0.01)；Myostatin与LVSP、+dp/dtmax呈显著负相关(p<0.01)。
表明骨骼肌分泌的Myostatin可能与心功能之间存在密切关系，心梗后骨骼肌分泌的Myostatin升高可能严重损害了心功能。
结论：
1. MI导致大鼠骨骼肌横截面积减小，严重破坏了心肌组织的正常结构，出现替代性纤维化，形成瘢痕组织，有氧运动显著抑制MI大鼠骨骼肌质量丢失，可降低MI大鼠心肌纤维化，有效缩小心梗面积，高强度间歇有氧运动效果更为显著。
2. MI后大鼠骨骼肌Myostatin表达明显上升，有氧运动可显著抑制MI大鼠骨骼肌Myostatin 的表达，其机制可能是通过激活AKT1信号通路实现的，高强度间歇性有氧运动效果更为显著。
3. 有氧运动可显著降低大鼠血清Myostatin 含量。Myostatin通过其受体ActRIIB参与了MI大鼠心肌的病理性反应，有氧运动抑制两者的表达，高强度间歇有氧运动效果更为显著。
4. MI大鼠心梗边缘区收缩蛋白含量减少，心功能下降，有氧运动可增加心梗边缘区收缩蛋白含量，有效提升大鼠心功能，而高强度间歇有氧运动效果更为显著；心功能与骨骼肌Myostatin含量密切相关，有关心梗后通过有氧运动抑制骨骼肌分泌Myostatin对大鼠心功能的保护机制有待进一步深入研究。
关键词：持续有氧运动；高强度间歇有氧运动；骨骼肌；肌肉抑制素；心肌梗死
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