有氧运动对SHR血管功能影响的氧化应激机制

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目的:研究有氧运动对自发性高血压大鼠(SHR)血管功能的影响,以及运动改变血管功能与氧化应激之间的关系。方法:实验选用3月龄雄性SHR(n=24)和同月龄的雄性WKY(n=24)。随机将SHR分成高血压安静组(n=12,SHR-C),高血压运动组(n=12,SHR-EX),随机将WKY分成正常血压安静组(n=12,WKY-C),正常血压运动组(n=12,WKY-EX)。运动组的运动方案是:一周适应性训练:坡度0°,跑速10 m/min,15 min/d,5 d/w。八周正式跑台训练,跑速1820m/min,坡度为0°,60 min/d,5 d/w。第一,三,五,七,九周无创测量大鼠尾动脉血压。九周后进行正式实验,麻醉大鼠迅速取出肠系膜组织,将组织固定于4℃Na-Hepes缓冲液的皿中,迅速、轻柔去除肠系膜组织中的脂肪组织和静脉,选取干净的三级肠系膜动脉(MA),剪取四段MA穿过两根钨丝固定于离体微血管环张力测定仪浴槽中,浴槽中有5 ml Na-Hepes,槽内温度保持37℃,并向液体通以95%O2-5%CO2,平衡20 min后手动调整微调标尺,使血管环张力平稳上升直至1 mN。微血管环稳定保持1 mN左右,槽内进行以下五个步骤,每个步骤结束后均需Na-Hepes(T=37℃)洗脱三次,并维持血管张力稳定在1mN左右进行下一个实验步骤(1)加入KCL待达到收缩平台(2)加入去甲肾上腺素(NE,10-5M),收缩达到平台后,在浴槽依次加入递增浓度的乙酰胆碱(ACh;10-910-5);(3)内皮型一氧化氮合酶抑制剂L-NAME(10-4M)在浴槽中孵育20 min,加入NE,收缩完全后,在浴槽依次加入递增浓度的ACh;(4)NAD(P)H氧化酶抑制剂Apocynin(3*10-4 M)在浴槽中孵育15 min,加入NE(10-5 M),收缩完全后,在浴槽依次加入递增浓度的ACh;(5)在血管环中加入NE,收缩完全后,加入递增浓度的硝普钠(SNP;10-910-5)。用试剂盒对氧化应激相关指标和NO含量进行血清检测。结果:(1)SHR组经过有氧运动训练后,收缩压显著性的低于SHR-C组(P<0.05)。(2)以NE/KCL%进行统计分析,比较四组MA对NE收缩反应性:SHR-C组对NE的收缩反应显著性高于WKY-C组。运动干预后,SHR-EX(200.21±21.56)组对NE的收缩反应显著性低于SHR-C组(190.64±20.44)(P<0.05)。(3)SHR-C与WKY-C相比较,SHR-C(93.25±7.64)最大舒张百分比显著性低于WKY-C(98.94±3.4)(P<0.05)。WKY对照组(7.652±0.126)pIC50值显著性高于SHR对照组(7.014±0.332)(P<0.05)。对照组和运动组比较,SHR对照组显著性低于SHR-EX(7.65±0.102)(P<0.05)。(4)L-NAME预孵育20 min,用NE诱导血管收缩,依次加入递增浓度ACh,四个组别舒张反应不同程度被L-NAME抑制。SHR-EX组(52.80±12.60%)对NO-依赖舒张(%)显著性高于SHR组(43.85±8.13%)。(5)NE为预刺激,加入递增浓度SNP。最大舒张程度并没有因为运动后发生显著性变化,四组均可以完全舒张,不具有统计学差异。(6)血清MDA含量WKY(6.63±0.66 nmol/ml)与SHR(8.25±1.06 nmol/ml)具有显著性差异,SHR-EX(6.35±0.91nmol/ml)显著性小于SHR(P<0.05)。WKY与WKY-EX(6.00±0.35 nmol/ml)没有显著性差异。WKY(100.15±1.40U/ml)SOD含量与SHR(75.01±1.43 U/ml)有显著性差异(P<0.05)。有氧运动后,SHR-EX(93.91±3.53 U/ml)SOD含量显著高于SHR(P<0.05),WKY-EX(106.07±5.79 U/ml)SOD含量与WKY也有显著性差别。四组血清GSH-PX的酶活力分别是:WKY(1441.67±185.56U/ml),WKY-EX(1574.07±86.31 U/ml),SHR(1080.56±130.64 U/ml),SHR-EX(1216.67±134.10 U/ml),SHR-C的GSH-PX的酶活力显著性低于WKY-EX,有氧运动后SHR-EX酶活力显著性增加。SHR(7.61±1.53 umol/L)NO含量显著显著性低于WKY(14.15±1.12 umol/L)(P<0.05)。WKY-EX(21.12±3.02 umol/L)和SHR-EX(12.57±0.60umol/L)NO含量显著均高于对应的安静组(P<0.05)。结论:高血压状态存在氧化应激的增强和内皮功能的受损,长期有氧运动可以降低氧化应激水平、改善内皮功能,其中包括:降低氧化产物的产生,提高抗氧化物酶的活力,NO生物利用率,影响血管收缩和舒张的反应性。
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