運動預適應對心肌相對缺血-再灌注損傷的延遲保護作用及機制研究.pdf

1、目的：激烈運動或超負荷體力勞動時，機體代謝速率加快，血液和氧氣的需求量增加，而供給量卻相對減少，在這種狀態(tài)下，易發(fā)生心肌相對缺血/再灌注(rI/R)損傷，因此，對心肌rI/R損傷的機制及保護措施的研究成為當今心臟醫(yī)學熱點問題。本課題旨在研究運動預適應對心肌rI/R損傷的延遲保護作用，并進一步探討血紅素氧合酶-1(HO-1)在運動預適應中的作用及機制。方法：1)建立了多次短時大強度誘導的運動預適應模型，整體水平上，采用漸增負荷運動建立rI

2、/R損傷模型；器官水平上，采用高頻弱電流刺激心臟建立心肌rI/R損傷模型；細胞水平上則建立心肌細胞缺糖缺氧預適應模型和心肌細胞缺糖缺氧再給氧給糖模型。2)實驗分兩部分進行。第一部分于在體和離體實驗中分別測定了Ⅲ級負荷運動時間，血清或冠脈流出液中MDA含量，并用pclab生物信號采集系統(tǒng)記錄各時間點各項心功能參數(shù)，以此探討運動預適應對心肌rI/R損傷的延遲保護作用。3)第二部分實驗加入HO-1抑制劑(ZnPP)和誘導劑(hemin)調節(jié)H

3、O-1活性，從整體水平、器官水平和細胞水平分別測定心肌HO-1活性，靜脈血或細胞培養(yǎng)液中COHb含量，Ⅲ級負荷運動時間，心功能參數(shù)，血清、冠脈流出液或細胞培養(yǎng)液中MDA含量等指標，以此探討HO-1與運動預適應的關系及其對心肌rI/R損傷的延遲保護作用及機制。結果：1)第一部分：rI/R后，血清和冠脈流出液中MDA含量明顯升高，心功能恢復率顯著降低，但rI/R前24h行運動預適應能夠顯著增加Ⅲ級負荷運動時間和心功能恢復率，并明顯降低血清和

4、冠脈流出液中MDA含量。2)第二部分：①心肌HO-1活性，以及靜脈血和細胞培養(yǎng)液中COHb含量在rI/R損傷后均顯著增加，運動預適應或HO-1誘導劑可進一步提高HO-1活性和COHb含量，而運動預適應前加入HO-1抑制劑后，HO-1活性和COHb含量顯著降低。且心肌HO-1活性與血清中COHb呈顯著正相關。結果表明，HO-1與運動預適應有緊密聯(lián)系，運動預適應可以明顯激活HO-1。②rI/R前加入HO-1誘導劑或行運動預適應后，Ⅲ級負荷運

5、動時間、心功能恢復率和細胞存活率皆顯著增加，而血清、冠脈流出液及細胞培養(yǎng)液中MDA含量與胞內Ca2+含量顯著降低。于運動預適應前加入HO-1抑制劑后，運動預適應的延遲保護作用被部分阻斷了。③相關分析表明，心肌HO-1活性與Ⅲ級負荷運動時間和心率脈壓乘積恢復率呈顯著正相關，而與血清或冠脈流出液中MDA水平呈顯著負相關。結論：1)超負荷運動或體力勞動致rI/R后，自由基生成增多，心臟及機體發(fā)生脂質過氧化損傷，心功能及機體的運動耐力受到損害。

6、2)運動預適應能夠抑制rI/R后自由基的增多，減輕心臟及機體的脂質過氧化損傷，從而促進心功能的恢復，保護機體的運動耐力，對rI/R損傷產生延遲保護作用。3)運動預適應的延遲保護機制是通過一系列信號轉導途徑，上調HO-1/CO體系反應活性，使抗氧化產物CO、膽紅素和鐵蛋白產生增多，進而減輕由自由基引起的脂質過氧化損傷。4)HO-1/CO反應體系在運動預適應中除了減輕自由基引起的脂質過氧化損傷外，亦可減輕胞內Ca2+超載，從而保護心肌細胞免