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大鼠心肌δPKC在运动预适应早期和晚期心肌保护效应中表达的变化

作　者: 葛珺
导　师: 潘珊珊
学　校: 上海体育学院
专　业: 运动人体科学
关键词: 运动预适应 δPKC p-δPKC 力竭运动早期心肌保护效应晚期心肌保护效应大鼠
分类号: G804.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

研究目的:运动预适应(exercise preconditioning,EP)是一次短时间、大强度的间歇运动造成短暂的心肌相对缺血缺氧,对随后长时间的心肌缺血缺氧起到保护作用的现象。目前,EP强大的心肌保护效应已被证实,但其机制尚待进一步研究。蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)亚型δPKC作为细胞信号转导的重要介质,在EP机制研究方面成为众多研究者关注的热点。研究证实,δPKC对损伤心肌细胞具有保护作用,且与运动关系密切。但δPKC在EP早期和晚期心肌保护效应中表达变化的研究报道甚少。因此,本研究通过建立大鼠EP模型,用免疫组织化学法观察δPKC在EP早晚期心肌保护效应中表达的变化,探讨δPKC与EP心肌保护作用及其机制的关系,为EP保护作用机制的研究提供新的实验依据,为揭示运动对心脏健康促进作用的研究提供新的思路。研究方法:SD大鼠150只,随机分为对照组(C组)、力竭运动组(EE组)、早期运动预适应组(EEP组)、晚期运动预适应组(LEP组)、早期运动预适应+力竭运动组(EEP+EE组)和晚期运动预适应+力竭运动组(LEP+EE组)。C组大鼠常规饲养;EE组大鼠进行一次力竭运动致急性心肌损伤;EEP组和LEP组大鼠进行一次短时间大强度间歇跑台运动建立EP模型;EEP+EE组和LEP+EE组大鼠按照EP模型进行运动,分别于30min后和2h后进行力竭运动。C组、EE组、EEP组、EEP+EE组和LEP+EE组运动结束后30min麻醉取材,LEP组运动结束后24h麻醉取材。用免疫化学发光法、HE染色法和苏木素–碱性复红–苦味酸染色法分别检测大鼠血清心肌肌钙蛋白I(cTnI)含量的变化、观察心肌组织形态结构和心肌组织缺血缺氧改变,综合评价大鼠心肌损伤的变化;用免疫组织化学法显示心肌细胞δPKC和p-δPKC的表达;用图像分析技术对δPKC和p-δPKC的表达进行半定量分析。研究结果:1.大鼠心肌损伤综合检测指标:C组心肌细胞形态结构正常,无缺血缺氧改变;EE组cTnI与C组相比明显升高,有显著性差异(P<0.05),细胞形态扭曲,横纹模糊,出现艳红色斑块状或团状缺血缺氧改变;与EE组相比,EEP+EE组和LEP+EE组血清cTnI明显降低,有显著性差异(P<0.05),EEP+EE组缺血缺氧改变减少,LEP+EE组细胞形态扭曲,结构完整性受到破坏,缺血缺氧改变增多。2.心肌细胞δPKC的免疫组织化学及图像分析:C组心肌细胞δPKC免疫反应阳性表达呈棕褐色颗粒,散在分布于少部分心肌细胞胞浆中;EE组免疫反应阳性表达较C组增强,胞浆中棕褐色颗粒较大而多,颜色加深;EEP组、LEP组免疫反应阳性表达较C组明显增强,多数细胞中可观察到分布;EEP+EE组、LEP+EE组较EE组免疫反应阳性表达增强,颜色加深。δPKC免疫反应阳性表达面积和积分光密度值:与C组比较,EE组、EEP组、EEP+EE组、LEP组和LEP+EE组表达面积和积分光密度值均升高,差异具有显著性(P<0.05);与EE组比较,EEP组和LEP组表达面积和积分光密度值上升,差异具有显著性(P<0.05);与EEP组相比,LEP组表达面积和积分光密度值略低,差异不具有显著性(P>0.05);与EEP+EE组相比,LEP+EE组表达面积和积分光密度值略低,差异不具有显著性(P>0.05)。3.心肌细胞p-δPKC的免疫组织化学及图像分析:C组心肌细胞p-δPKC免疫反应阳性表达呈棕褐色颗粒,点状分布于心肌细胞胞浆中,少量分布在闰盘上;EE组闰盘和胞膜上的免疫反应阳性表达增多,核膜上未见表达;EEP组出现明显的核染现象,闰盘和胞膜上的免疫反应阳性表达增多;EEP+EE组较EE组免疫反应阳性表达明显增强,出现明显的核染现象,大部分集中在闰盘和胞膜上;LEP组较EEP组免疫反应阳性表达明显减少,没有核染现象,大部分集中在闰盘和胞膜上;LEP+EE组较EE组免疫反应阳性表达明显减少,多在胞浆中点状分布,少量分布在胞膜和闰盘上。p-δPKC免疫反应阳性表达面积和积分光密度值:与C组比较, EEP组和EEP+EE组表达面积和积分光密度值均升高,LEP+EE组下降,差异具有显著性(P<0.05);与EE组比较,EEP+EE组表达面积和积分光密度值上升,LEP+EE组下降,差异具有显著性(P<0.05);与EEP组比较,LEP组表达面积和积分光密度值下降,差异具有显著性(P<0.05);与EEP+EE组比较,LEP+EE组表达面积和积分光密度值下降,差异具有显著性(P<0.05)。研究结论:1.在EP早期保护效应中,大鼠心肌δPKC和p-δPKC表达均增加,使p-δPKC向闰盘、细胞核等处转位,表明δPKC介导EP诱导的早期心肌保护效应;2.在EP晚期保护效应中,大鼠心肌δPKC表达增加,p-δPKC表达变化不明显,但p-δPKC在闰盘处仍有表达,提示δPKC可能参与EP诱导的晚期心肌保护效应;3. EP对力竭运动致急性心肌损伤具有早期保护效应,但对力竭运动致急性心肌损伤的晚期保护效应尚待进一步证实。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-13
第一部分运动预适应心肌保护作用及机制研究现状  13-18
  1 缺血预适应  13-14
    1.1 缺血预适应概念  13
    1.2 缺血预适应保护效应及机制  13-14
    1.3 缺血预适应与心脏保护  14
  2 运动预适应  14-15
    2.1 运动预适应概念  14-15
    2.2 运动预适应保护效应及机制  15
    2.3 运动预适应与心脏保护  15
  3 蛋白激酶C  15-16
    3.1 蛋白激酶C 概念  15
    3.2 PKC 分类  15-16
    3.3 PKC分布  16
    3.4 PKC 转位机制  16
  4 PKC 与预适应  16-17
    4.1 PKC 与缺血预适应  16-17
    4.2 PKC 与运动  17
  5 展望  17-18
第二部分大鼠心肌δPKC 在运动预适应早期和晚期心肌保护效应中表达的变化  18-56
  1 前言  18-19
  2 材料和方法  19-29
    2.1 技术路线图  19-20
    2.2 主要试剂和仪器  20-21
    2.3 实验动物  21-22
    2.4 EP 动物运动模型  22
    2.5 力竭运动致运动性心肌损伤动物模型  22-23
    2.6 实验取材及保存  23-24
    2.7 石蜡切片的制备  24-25
    2.8 血清心肌肌钙蛋白I 的测定  25
    2.9 HE 染色  25-26
    2.10 HBFP 染色和图像处理  26-27
    2.11 大鼠心肌组织δPKC 和磷酸化δPKC 免疫组织化学染色  27-29
    2.12 统计学处理  29
  3 研究结果  29-49
    3.1 大鼠一般情况观察  29
    3.2 大鼠饮食、饮水及体重变化  29-32
    3.3 大鼠力竭运动距离  32
    3.4 大鼠血清心肌肌钙蛋白 I 的变化  32-33
    3.5 大鼠心肌组织 HE 染色观察  33-36
    3.6 大鼠心肌组织 HBFP 染色和图像分析  36-40
    3.7 大鼠心肌组织 δPKC 分布及表达变化  40-45
    3.8 大鼠心肌组织 p-δPKC 分布及表达变化  45-49
  图版说明  49-52
  4 分析和讨论  52-55
    4.1 力竭运动对心肌的影响  52
    4.2 EP 对力竭运动大鼠心肌的保护效应  52-53
    4.3 EP 与 δPKC  53-55
  5 研究结论  55-56
参考文献  56-60
致谢  60

大鼠心肌δPKC在运动预适应早期和晚期心肌保护效应中表达的变化

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