题目：运动对MI心肌Wnt/NRG1通路的影响及肌肉组织NRG1表征的性别差异研究

目的：

探讨运动对心肌梗死心脏Wnt/NRG1通路的影响及抗阻训练大鼠心肌和骨骼肌NRG1表征的性别差异研究，为人类心脏疾病的防治提供实验依据。

方法：

3月龄雄性SD大鼠72只，雌性36只，国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养1wk后，分别随机选取雄、雌12只大鼠为假心梗组(S和FS)，余下大鼠进行左冠状动脉前降支(LAD)结扎手术，1wk后随机分为心梗对照组(MI和FMI)、抗阻训练组(MR和FMR)、持续有氧运动组(ME)、间歇运动组(MA)和机械振动组(MV)。MR：进行为期4wk的爬梯训练，爬梯高1.1m，间隔2cm，倾斜角度为85°。第1wk为适应性训练，以不负重起始，每天以10%体重的负荷递增，终负荷为体重的75%，5d/wk。ME：进行为期4wk的跑台运动，大鼠术后7d进行适应性训练10m/min，30min/天，共5d，随后以最大吸氧量的40%-50%热身10min，速度10m/min，之后以16m/min运动50min，5d/wk。间歇运动组：进行为期4wk的跑台运动，大鼠术后7d进行适应性训练10m/min，30min/d，共5d，随后以最大吸氧量的40%-50%热身10 min，速度10 m/min，之后进行间歇性大强度有氧运动（85%-90%VO2max），速度为25 m/min，运动7 min；3min 50%-60%VO2max，速度15 m/min，之后依次交替进行，总时间为60min，5d/wk。机械振动组：进行为期4wk的振动训练，大鼠术后第一周进行适应性振动训练，以15HZ，15min，1t/d，5d/wk；第二周，开始正式振动训练，频率：25HZ，振幅：2mm，时间：15min，2t/d，两次中间间歇 8min， 振动训练总时间为 38min，5d/wk。

采用PowerLab 8/30生物信号分析系统，测定大鼠血流动力学、心率和心电图指标；采用石蜡切片、Masson和 HE 染色法观察并测算心脏和骨骼肌形态学参数；采用免疫荧光和Western Blot方法观察和测定心脏Wnt3a、β-catenin、LEF1、DKK1、NRG1和ErbB2/4蛋白表达；采用免疫荧光和Western Blot方法测定腓肠肌和心肌NRG1和ErbB2/4表达。

结果：

（1）MI大鼠心肌胶原纤维大量增生，可见显著替代性纤维化，并向梗死边缘区和非梗死边缘区延伸；抗阻训练、持续运动、间歇运动和机械振动训练均可不同程度降低胶原容积百分数（CVF%），不同运动方式间存在一定程度差异，其中持续有氧运动和间歇运动可显著降低心肌胶原容积百分数。

（2）MI大鼠心系数、HR和LVEDP均显著升高，LVSP和±dp/dtmax均显著下降，表明心梗严重损害心功能。抗阻训练、持续运动、间歇运动和机械振动训练均可显著改善MI大鼠的心功能，不同运动方式间存在一定程度差异，其中抗阻训练和间歇运动对改善MI大鼠心功能最显著。

（3）MI大鼠心肌细胞发生显著凋亡现象，抗阻训练、持续运动、间歇运动和机械振动训练均可不同程度的显著降低心肌细胞凋亡数量，且不同运动方式间存在程度差异性，但不存在显著性差异。

（4）MI模型大鼠正常死亡率为8.3%左右，抗阻训练、间歇运动、持续运动和机械振动其死亡率分别为8.3%、16.7%、25%和0%。4种运动方式中，间歇运动组死亡率最高。综合分析表明，间歇运动对心功能的改善效果最好，但风险也最高，抗阻训练具有较高的有效性和安全性。

（5）持续运动和机械振动训练可使MI心肌NRG1表达略有升高，但不具有显著性。抗阻训练和间歇运动可使MI心肌NRG1表达显著升高。表明，不同运动方式均可促进MI心肌NRG1的表达，但具有程度差异。

（6）抗阻训练、持续运动和间歇运动干预可显著升高心肌ErbB2/4表达，机械振动干预可显著升高心肌ErbB2表达，而ErbB4表达升高不具有显著性。抗阻训练、持续运动、间歇运动和机械振动等不同运动方式间存在显著差异。表明，不同运动方式均可提高MI心肌ErbB2/4的表达，且存在运动方式差异性。

（7）抗阻训练、持续运动、间歇运动和机械振动等不同运动方式均可显著升高心肌Wnt3a、β-catenin和LEF1蛋白表达，显著降低DKK1蛋白表达。表明，不同运动方式均可激活Wnt通路，高表达Wnt相关蛋白，且存在程度差异性。综合分析表明，不同运动方式均可促进MI心肌NRG1及其受体ErbB2/4的表达，激活MI心肌Wnt通路，高表达Wnt3a、β-catenin和LEF1抑制了DKK1的表达。其中，抗阻训练和间歇运动对NRG1/ErbB2/4和Wnt/β-catenin激活效果更显著。

（8）抗阻训练对MI大鼠心功能提升均有促进作用，雄性显著高于雌性，存在性别差异；抗阻训练可降解雌性和雄性MI心脏胶原纤维过度增生，但无显著差异，也无性别显著差异。

（9）抗阻训练可增加MI后骨骼肌质量和肌细胞横截面积，且雄性显著高于雌性，存在性别差异。显著升高MI大鼠骨骼肌NRG1及其受体ErbB4/ErbB2的表达，雄性显著高于雌性，存在性别差异。

 

（10）抗阻训练可显著升高雄性和雌性MI大鼠心肌NRG1及其受体ErbB2/4的表达，无性别显著差异。

结论：

1. 抗阻训练、持续运动、间歇运动和机械振动训练均可不同程度降低胶原容积百分数，显著改善MI大鼠的心功能，其中间歇运动对改善MI大鼠心脏结构与心功能最显著，但风险也最高，抗阻训练具有较高的有效性和安全性。不同运动方式均可激活MI心肌Wnt-NRG1-ErbB2/4通路，其中抗阻训练和间歇运动对NRG1/ErbB2/4和Wnt/β-catenin激活效果更显著。

2. 抗阻训练可有效改善MI大鼠心脏结构与功能，显著升高MI大鼠骨骼肌和心肌NRG1及其受体ErbB2/4的表达，增加MI后骨骼肌质量和肌细胞横截面积，且对心功能和骨骼肌结构与功能的影响存在性别差异，雄性显著高于雌性。