有氧運動對肥胖大鼠心肌細胞凋亡及抗肥胖作用影響的研究

李文艷 霍瑾璇

（商丘醫學高等專科學校基礎醫學部，河南 商丘 476000）

有氧運動對肥胖大鼠心肌細胞凋亡及抗肥胖作用影響的研究

李文艷 霍瑾璇

（商丘醫學高等專科學校基礎醫學部，河南 商丘 476000）

目的 揭示肥胖以及有氧運動對大鼠心肌細胞的影響、肥胖大鼠的血清的TG、TC、HDL-c、LDL-c水平的變化。方法 通過對大鼠進行肥胖造模、標本采集、指標測定、圖像分析、統計處理，觀察有氧運動能否降低肥胖大鼠的體質量、減少心肌細胞凋亡、研究其分子生物學機制以及與氧化、抗氧化物、NO水平及TNF-α表達水平，并進行初步的機制的探討，闡明肥胖者心臟結構和功能受損的發病機制。結果 肥胖大鼠發生心肌細胞損害，血清中TG、TC、HDL-C、LDL-C均增高，發生心肌凋亡的比率高，經長期運動干預后，情況改善。結論 長期有氧運動可以降低肥胖大鼠與肥胖抵抗大鼠的體質量，減少心肌凋亡。

有氧運動；肥胖；大鼠；心肌細胞；抗肥胖作用

隨著生活水平的提高，生活節奏的加快，我國現今肥胖者迅速增加，身體脂肪含量的增加，會導致心腦血管、血壓水平及血脂處于風險狀態。本實驗運用大鼠實驗，進行高脂飲食誘導肥胖模型的建立，結合糖脂代謝與心臟內皮細胞的病生理關系［1］，實驗著眼于一定周期的、有規律的有氧運動肥胖大鼠心肌細胞的影響。通過結果顯示，在肥胖癥早期進行針對體育鍛煉及臨床治療有重要意義。本研究強調對于肥胖患者實行早期干預，報道如下。

1 資料與方法

1.1 動物造模和實驗方法：100只健康雄性大鼠（體質量75～100 g），由校動物中心提供，飼養籠圈養，飼養環境溫度要求：22～24 ℃最佳，飼養濕度為35%～65%，在實驗期間經檢測均達到適宜的濕度及溫度。規范定時投放動物高脂飼料。使其適應環境、飲食7 d后，將大鼠分組飼養喂食，其中65只大鼠投放動物高脂飼料喂養，設為實驗組；將35只大鼠投放普通飼料喂養，設為對照組。普通飼料和高脂飼料喂食70余天后，將大鼠進行篩選，篩選標準為：高于對照組大鼠體質量均數的49%以上，挑出誘導肥胖和誘導肥胖抵抗大鼠各30只，再從中任意選取10只（誘導肥胖）、15只大鼠（誘導肥胖抵抗），實行有氧運動70余天，每日上午10:00～12:00，使用大鼠強迫游泳實驗裝置進行有規律的中度訓練，訓練時間需達到半小時及以上。每隔7 d稱重一次并記錄。

1.2 檢測方法：血液離心后，運用試劑盒檢測LDL-C、TG、TC及HDL-C，檢測方法規范。將心肌細胞放置在1 mL的4 ℃氯化鈉溶液里離心勻漿5 min，每分鐘3500 r，在進行TUNEL法測定細胞凋亡，SABC法測定免疫組化。將心肌細胞切片置于300倍電子顯微鏡下圖像的分析，抽選視野圖像采集數目為15個。

1.3 采集樣本：訓練結束1 d后，用麻醉劑注射大鼠，選擇心臟部位采血，并進行心臟稱重和心肌細胞抽樣，選左心室部位少量心肌細胞標本待檢。

1.4 實驗材料：試劑盒TG、TC、HDL-C、LDL-C、TUNEL、SABC；藥品：0.9%氯化鈉注射液，2%戊巴比妥那；甲醛；動物高脂飼料。

1.5 實驗儀器：BI-2000醫學圖像分析系統，全自動生化分析儀，450型酶標免疫測定儀，Lecia Rm-2135型石蠟切片機，水浴鍋，微波爐，微量加樣器，80-2離心機TE2000-E熒光顯微鏡，低溫冰箱，注射器，Olympus CHT-2型光學顯微鏡，大鼠強迫游泳實驗裝置。

2 結 果

2.1 高脂飲食能誘導建立大鼠肥胖和肥胖抵抗模型，本實驗造模成功的率為60%，與國內外大多數學者的飲食誘導單純性肥胖大鼠模型的造模過程相符合［2］。

2.2 長期高脂飲食會增加心臟負擔，心肌細胞凋亡增多，心肌細胞嚴重脂質沉積，脂肪代謝紊亂，高倍鏡下顯示心肌細胞染色比正常心肌色淺，排列紊亂，橫紋不清晰［3］，而肥胖游泳組大鼠心肌染色較清晰，排列有序，橫紋清晰，但心肌肌纖維略松散，不緊致，肥胖抵抗組大鼠心肌細胞和肥胖大鼠心肌細胞相比，排列較緊致，但細胞核不清晰，略雜亂，肥胖抵抗游泳組心肌細胞橫紋清晰，排列整齊，染色深，無明顯壞死等病理改變。與國內外近期研究結果一致［4］。

2.3 訓練運動顯著抑制了肥胖大鼠的體質量增長：經70余天周游泳訓練，兩組大鼠體質量均增加，實驗組大鼠體質量增加36.1 g，僅增加了8.9%，而對照組大鼠體質量增加了148.2 g，增加了32.9%。實驗前兩組體質量無差異，實驗后，實驗組大鼠體質量顯著低于對照組，顯示長期耐力訓練導致肥胖大鼠體質量增加減少。

2.4 肥胖TNF-α表達量顯著低于肥胖抵抗組大鼠。

2.5 大鼠心肌鏡下觀察到情況：實驗標本的左心室TUNEL標記細胞凋亡。對照組凋亡心肌細胞較少，可見散在分布，肥胖組凋亡心肌細胞為成群、多個分布，肥胖游泳組凋亡心肌細胞數目明顯少于肥胖組。

3 討 論

多年來長期研究能夠體現［5］，心肌異位脂質沉積及心肌細胞內神經酰胺的濃度升高與長期高游離脂肪酸血癥導致的細胞胞質中長鏈脂酞CoA增多有著密切的關系［6］，而后者可以導致誘生型一氧化氮合酶（iNOS）的表達增多，從而引起心肌細胞凋亡增多，導致心肌收縮功能下降［7］。本研究中，肥胖大鼠心肌SOD顯著下降，這是一種失代償的表現，有可能是肥胖大鼠心肌中自由基大量生成，消耗了大量SOD所致，肥胖大鼠內源性自由基生成過多，從而造成心肌細胞線粒體抗氧化能力明顯降低、心肌組織清除自由基能力的下降，導致心肌細胞凋亡。長期有氧運動有可能提高了cNOS的水平［8］，在肥胖游泳組中，cNOS的活力水平明顯高于肥胖組。這是因為cNOS的表達受Ca2+和鈣調蛋白的調節：cNOS活性受Ca2+濃度的調節。

綜上所述，建立有規律的長期中度強度的有氧運動，是提高心肌線粒體氧化呼吸鏈中復合酶活性的有效方法［9］，可以改善線粒體的整體功能，控制肥胖大鼠與肥胖抵抗大鼠的身體脂肪含量，減少脂肪堆積，減少心肌細胞凋亡。

［1］ 陳瑤，李燕，汪翼.控制食譜聯合有氧運動對實驗性肥胖大鼠血管內皮功能的影響［J］.臨床兒科雜志，2006，24（5）:406-409.

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R-33；R589.2

B

1671-8194（2015）13-0052-02

商丘市科技局2013年基礎研究科技項目（編號：135009）