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目的:(1)研究大鼠运动机能指标是否存在随增龄引起改变,及跑台运动能否有效改善运动机能指标的下降。(2)研究运动机能指标和大鼠心肌梗死细胞治疗后的梗死面积以及心功能之间的相关性。(3)研究大鼠微血管内皮细胞在低氧缺血环境下的死亡形式以及脑源性神经营养因子(BDNF)对内皮细胞的保护作用。(4)用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)信号通路平台分析老年大鼠和年青大鼠的微血管内皮细胞芯片,探究随衰老而发生表达变化的信号通路以及预测可能引发心血管疾病的信号通路。方法:(1)使用大鼠拉力测定器,耐力测定器,躯体向上活动能力测定器,极限速度测定器测定2月龄,8月龄和26月龄SD大鼠的前肢拉力,耐力,躯体向上活动能力,极限速度指标。然后对上述组别的大鼠进行为期两周的跑台训练后,测定上述四个机能指标,并作对比分析。(2)将3月龄SD雌性大鼠随机分为PBS对照组,骨髓间充质干细胞MSC组治疗组,心脏Telocytes治疗组,制作心肌梗死模型并给予相应的细胞治疗,两周后,对各组大鼠进行B超,分析大鼠的心功能状态,然后,测定大鼠的前肢拉力,耐力,躯体向上活动能力以及跑台运动支持时间,测定完后,处死大鼠,取大鼠心脏,分析大鼠心肌梗死面积等心脏状态,最后,分析大鼠各项运动机能指标与心脏梗死面积和心功能状态之间的相关性。(3)用密度梯度离心法分离大鼠心脏微血管内皮细胞,将内皮细胞置于低氧缺血环境下培养,用cck8检测大鼠内皮细胞的细胞活性,用流式细胞分析术检测大鼠微血管内皮细胞在低氧缺血环境下的凋亡。(4)将年青大鼠和年老大鼠的心脏微血管内皮细胞芯片分析结果导入Ingenuity Pathway Analysis(IPA)信号通路平台,分析IPA的预测结果。结果:(1)26月龄大鼠组的前肢拉力明显低于2月龄组和8月龄组,2月龄大鼠的拉力略高于8月龄大鼠的前肢拉力,差异具有统计学意义(P<0.05);2月龄大鼠组的耐力、躯体向上活动能力,极限速度均分别高于8月龄组和26月龄组;8月龄大鼠组的耐力、躯体向上活动能力,极限速度高于26月龄组,差异具有统计学意义(P<0.05);8月龄组和26月龄组的前肢拉力值运动后高于运动前,差异具有统计学意义(P<0.05);2月龄组和8月龄组的躯体向上活动能力值运动后高于运动前,差异具有统计学意义(P<0.05);2月龄组和8月龄组,其运动后的机能总评分高于运动前,但差异无统计学意义,26月龄组运动后的机能总评分高于运动前,差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)MSC组和CTS组的心肌梗死面积都明显低于PBS组差异具有统计学意义(P<0.05),心功能状态比PBS组要好,但MSC治疗组和CTS治疗组之间的心肌梗死面积以及心功能状态没有明显差异。大鼠前肢拉力和治疗后心肌梗死面积比为负相关关系,前肢拉力越大,大鼠的心肌梗死面积越小;大鼠跑台运动支持时间和治疗后心肌梗死面积比之间也为负相关关系,大鼠跑台运动支持时间越久,大鼠的心肌梗死面积越小;大鼠跑台运动支持时间和治疗后左心室收缩末端直径之间为负相关关系,大鼠跑台运动支持时间越久,大鼠的左心室收缩末端直径越小;此外,大鼠跑台运动支持时间和治疗后左心室收缩时容积之间为负相关关系,大鼠跑台运动支持时间越久,大鼠的左心室收缩时容积越小;大鼠跑台运动支持时间还和治疗后心脏射血分数之间呈正相关性关系,大鼠跑台运动支持时间越久,大鼠的射血分数越高;大鼠跑台运动支持时间也和治疗后心脏缩短分数之间呈正相关性关系,大鼠跑台运动支持时间越久,大鼠的心脏缩短分数越高。大鼠前肢拉力还和大鼠的心脏射血分数之间呈正相关性关系,大鼠前肢体拉力越大,大鼠的心脏射血分数越高,大鼠前肢拉力与心脏缩短分数之间呈正相关,大鼠前肢体拉力越大,大鼠的心脏缩短分数越高(3)在低氧缺血环境下,BDNF处理,Nec-1处理,Z-VAD-FMK处理的心脏微血管内皮细胞活性明显高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);在常氧条件下,BDNF处理组的心脏微血管内皮细胞的凋亡率和坏死率都低于常氧对照组。低氧缺血环境下,BDNF对心脏微血管内皮细胞的保护作用,主要不是抑制其凋亡。(4)IPA分析揭示:以TNF为核心,IFGB1,NFKBIA,CCL1,CXCL3,CXCL2,NR3C1为关键调控分子的信号调控网络在细胞坏死,凋亡,存活功能的调控发挥调控作用,TNF,IL10,IFGB1在内皮细胞死亡的调控通路中,与系列上游和下游基因均有作用关系,可能是内皮细胞死亡的关键调控基因,TNF,MMP9,NFKBIA在内皮细胞凋亡的调控通路中,与系列上游和下游基因均有作用关系,可能是内皮细胞凋亡的关键调控基因。结论:(1)随着年龄的增长,大鼠的前肢拉力,耐力,躯体向上活动能力,极限速度等运动机能减退,中等强度的跑台运动训练能够增强老年大鼠的运动机能。(2)骨髓间充质干细胞MSC和心脏Telocytes对心肌梗死有明显的治疗作用。大鼠的前肢拉力和大鼠跑台运动支持时间与大鼠的心肌梗死状况和心功能状态相关。(3)无论在常氧条件下还是在低氧缺血环境下,BDNF都能保护大鼠的心脏微血管内皮细胞的细胞活性。在常氧条件下,BDNF能够减小大鼠心脏微血管内皮细胞的细胞凋亡率和细胞坏死率。在低氧缺血环境下,心脏微血管内皮细胞存在着凋亡,程序性坏死等细胞坏死方式,BDNF对内皮细胞的凋亡没有明显的保护作用,但能够抑制细胞程序性坏死。(4)TNF,IFGB1,NFKBIA,CCL1,CXCL3,CXCL2和NR3C1为核心的调控网络可能是心脏微血管内皮细胞坏死及凋亡的关键调控网络。