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研究目的:作为对机体刺激的一种手段,运动预适应的心肌保护效应备受关注。内质网应激是心肌细胞必不可少的降解途径,因此,运动预适应诱导的心肌保护效应可能与内质网应激有关。最近研究表明,在内质网应激过程中IRE1-JNK途径发挥了重要的作用。本研究通过运动预适应对内质网应激的IRE1-JNK信号通路进行研究,探讨IRE1-JNK信号通路在运动预适应心肌保护中的作用及机制,并验证运动预适应心肌保护作用,从而进一步完善运动预适应参与心肌保护效应理论体系。研究方法:将购于湖南斯莱克景达实验动物有限公司的40只SPF级C57BL/6J雄性小鼠,随机分为4组,分别为安静假手术组(Sham)、安静缺血再灌注组(QI)、运动假手术组(ES)和运动缺血再灌注组(EI),每组10只。对Kemi等人的建立的运动方案进行适当修改,安排小鼠进行8周的长时间中等强度有氧运动跑台训练,每训练6天休息1天,并建立心肌缺血再灌注损伤模型。通过对小鼠心肌组织进行HE染色、TTC染色法观察心肌细胞形态结构变化;通过检测小鼠血清心肌肌钙蛋白Ⅰ(c Tn-Ⅰ)观察心肌损伤程度;通过荧光定量PCR检测ERS相关基因表达情况;通过蛋白免疫印迹法检测IRE1—JNK信号通路相关蛋白及细胞凋亡因子相关蛋白的表达。研究结果:1.心电图结果显示:Sham组在手术前和手术后并无明显变化,在对小鼠进行结扎冠状动脉左前降支之前ST段并无明显变化,心肌在缺血30min时心电图的ST段出现背弓上抬,再灌注后ST段较正常期和缺血期有所下降,说明小鼠心脏心肌缺血再灌注损伤模型建立成功。2.HE染色结果显示:Sham组、ES组小鼠的心肌细胞在经过HE染色之后,心肌细胞排列整齐规则,染色均匀,细胞轮廓清晰,细胞核呈卵圆形,被染为淡蓝色,细胞质被染为淡红色,未出现肿胀和嗜酸性增多的现象;I/R组小鼠心肌细胞中大量心肌细胞出现了肿胀和嗜酸性增强的现象;EI组小鼠心肌细胞中有少量细胞出现了肿胀和嗜酸性增强的现象,较I/R组出现的现象明显减少。3.TTC染色结果显示:Sham组、ES组小鼠心肌均为红色,无心肌梗死区域;与Sham组相比,I/R组的小鼠心肌出现了明显的白色区域(P<0.05);与I/R组相比,EI组的小鼠心肌出现的白色区域减少(P<0.01)。4.ELISA测定小鼠的心肌肌钙蛋白浓度结果显示:与Sham组相比,I/R组的小鼠心肌c Tn-I浓度增高(P<0.01);与ES组相比,EI组的小鼠心肌c Tn-I浓度增高(P<0.01);与I/R组相比,EI组的小鼠心肌c Tn-I浓度降低(P<0.01)。5.实时荧光定量PCR检测小鼠内质网应激相关基因表达结果显示:与Sham组相比,I/R组的GRP78、IRE1、TRAF2、ASK1、JNK的m RNA表达水平均有增高(P<0.05);与ES组相比,EI组的GRP78、IRE1、TRAF2的m RNA表达水平均有增高(P<0.05),ASK1与JNK的m RNA表达水平无显著性差异(P>0.05);与I/R组相比,EI组GRP78、TRAF2、ASK1、JNK的m RNA表达水平均有降低(P<0.05),IRE1m RNA表达水平无显著性差异(P>0.05)。6.蛋白质印迹法检测内质网应激相关蛋白表达量结果显示:与Sham组相比,I/R组的Caspase3、Bax、GRP78、IRE1、P-IRE1、TRAF2、ASK1、JNK、P-JNK的蛋白表达量均有增高(P<0.05),Bcl-2蛋白表达量降低(P<0.01);与ES组相比,EI组的Caspase3、Bax、GRP78、IRE1、P-IRE1、TRAF2、ASK1、JNK、P-JNK的蛋白表达量均有增高(P<0.05),Bcl-2蛋白表达量降低(P<0.01);与I/R组相比,EI组的Caspase3、Bax、GRP78、IRE1、P-IRE1、TRAF2、ASK1、JNK、P-JNK的蛋白表达量均有降低(P<0.05),Bcl-2蛋白表达量增高(P<0.01)。结论:长时间中等强度有氧运动训练可以降低心肌缺血再灌注的损伤。内质网应激IRE1—JNK信号通路可能参与了运动预适应心肌保护作用。其保护作用可能是由于运动引起内质网应激导致细胞凋亡,并激活IRE1—JNK信号通路所致。