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研究目的:高血压是心血管疾病的主要危险因素,长期高血压可导致高血压性心脏病,促进心肌细胞凋亡,加重心力衰竭的发展。Ⅱ型钙/钙调素依赖性蛋白激酶 δ 亚型(calcium/calmodulin-dependentproteinkinaseⅡδ,CaMKⅡδ)在心肌细胞凋亡中起着至关重要的作用,可介导细胞凋亡的发生。本研究以CaMKⅡδ为切入点,探讨ox-CaMKⅡδ在有氧运动调控高血压心肌细胞凋亡中的作用。研究方法:采用雄性12周龄自发性高血压大鼠(SHR)和Wistar-Kyoto大鼠(WKY),随机分为正常安静组(WKY-SED)、正常有氧运动组(WKY-EX)、高血压安静组(SHR-SED)和高血压有氧运动组(SHR-EX)。经12周的跑台运动(坡度0°,20m/min,60min/d,5d/w),测定各组大鼠尾动脉血压;Millar压力-容积系统测定大鼠在体心功能;HE染色观察心肌细胞形态;Masson染色分析心肌胶原容积分数(collagen volume fraction,CVF%);caspase 3活性检测与TUNEL染色观察大鼠心肌细胞凋亡情况;Western Blot测定大鼠心肌CaMKⅡδ、ox-CaMKⅡδ、IκBα、NF-κB P65、HSP70、Bax 和 Bcl-2 蛋白的表达。研究结果:1.基础指标:与WKY-SED组相比,WKY-EX组收缩压显著下降(P<0.05)。SHR-SED 组心率、血压明显高于 WKY-SED 组(P<0.05),SHR-EX组心率、血压显著低于SHE-SED组(P<0.05)。2.心功能:与WKY-SED组相比,WKY-EX组左心室压力最大上升速率(+dp/dtmax)与心室压力最大下降速率(-dp/dtmax)的绝对值明显升高(P<0.05);SHR-SED 组+dp/dtmax 和-dp/dtmax 的绝对值显著性下降(P<0.01)。12周有氧运动后,SHR-EX组+dp/dtmax和-dp/dtmax的绝对值明显升高(P<0.05)。与WKY-SED组相比,SHR-SED组大鼠心室收缩末期压力(ESP)、舒张末期压力(EDP)和等容舒张常数(Tau)显著上升(P<0.01)。12周有氧运动后,SHR-EX组ESP、EDP和有效动脉弹性(Ea)明显下降(P<0.01)。与WKY-SED组相比,WKY-EX组每搏输出量(SV)、射血分数(EF)与收缩末期压力-容积关系曲线(ESPVR)斜率Ees显著性上升(P<0.05);SHR-SED组大鼠SV、EF与Ees均显著性下降(P<0.01)。12周有氧运动后,SHR-EX组大鼠EF与Ees明显升高(P<0.05),SV显著性上升(P<0.01),Tau显著降低(P<0.05)。3.心脏形态:WKY-SED组心肌细胞排列整齐。WKY-EX组心肌细胞排列致密。SHR-SED组的心肌细胞与WKY-SED组相比细胞间排列稀疏,心肌纤维出现分叉断裂。SHR-EX组与SHR-SED组相比心肌细胞排列更整齐、致密。与WKY-SED组比较,SHR-SED组胶原纤维过度增生,CVF%显著增加(P<0.01);与SHR-SED组比较,SHR-EX组心肌组织纤维化有所减少,CVF%显著降低(P<0.01)。4.心肌细胞凋亡:与WKY-SED组相比,WKY-EX组大鼠心肌caspase 3显著性下降(P<0.05),SHR-SED组大鼠心肌caspase 3显著增加(P<0.05),TUNEL 阳性颗粒数量显著增加(P<0.01);与SHR-SED组相比,SHR-EX组大鼠心肌caspase 3显著性降低(P<0.05),TUNEL阳性颗粒数量显著降低(P<0.01)。5.Western Blot:与 WKY-SED 组相比,WKY-EX 组 ox-CaMKⅡδ 蛋白无明显差异,HSP70与IκBα蛋白表达明显升高(P<0.01),NF-κBP65与Bax蛋白表达明显下降(P<0.05),Bcl-2蛋白表达明显增加(P<0.05),Bax/Bcl-2比值下降显著(P<0.05)。SHR-SED组与WKY-SED组比,心肌ox-CaMKⅡδ蛋白表达明显上升(P<0.01),IκBα与Bcl-2蛋白表达明显下降(P<0.01),HSP70蛋白表达显著下降(P<0.05),NF-κBP65与Bax蛋白表达显著性增加(P<0.05),Bax/Bcl-2比值升高明显(P<0.01)。SHR-EX组比SHR-SED组心肌ox-CaMKⅡδ蛋白表达显著降低(P<0.05),IκBα与Bcl-2蛋白表达明显上升(P<0.05),HSP70蛋白表达显著升高(P<0.01),NF-κB P65与Bax蛋白表达显著性降低(P<0.05),Bax/Bcl-2比值显著降低(P<0.01)。结论:有氧运动通过下调SHR心肌ox-CaMKⅡδ抑制心肌细胞凋亡,同时激活抗凋亡相关信号通路改善心功能,可能是运动诱导高血压心脏重塑的机制之一。