耐力運動對衰老小鼠腎臟Bcl-2和Bax基因表達的影響

張蒙 孟昀晨

(廣西師范大學 廣西桂林 541004)

耐力運動對衰老小鼠腎臟Bcl-2和Bax基因表達的影響

張蒙 孟昀晨

(廣西師范大學 廣西桂林 541004)

該實驗研究耐力運動及衰老對小鼠腎臟Bcl-2、Bax基因表達的影響。對照組小鼠常規籠內飼養,衰老組小鼠每日注射D-半乳糖,運動組小鼠在動物跑臺進行為期5周的訓練。所有實驗小鼠在末次訓練結束后24h取材,檢測各組小鼠腎臟Bcl-2、Bax表達。結果顯示衰老組小鼠Bcl-2基因表達減弱,而運動組與對照組相比無顯著差異,Bax表達各組間無顯著差異,從而說明Bcl-2水平的降低可能在衰老發生過程中發揮重要作用,耐力運動可通過調控Bcl-2水平延緩衰老進程。

耐力運動 腎臟 Bcl-2 Bax

細胞凋亡現象是科學家Kerr在1965年發現的,并在幾年后確定細胞凋亡一詞,它被看成一種自主性行為,而運動與細胞凋亡的研究更是深入到了分子水平以至于基因方面,其中Bcl-2基因,Bax基因作為一對功能基因處于核心地位[5]。細胞凋亡的誘導因子很多,該次實驗凋亡的誘導因子為D-半乳糖試劑[1,2],通過檢測Bcl-2基因和Bax基因在衰老小鼠腎臟中的表達水平,探討耐力運動對小鼠是否具有抗衰老的作用,為以后此方面的研究提供一些參考。

1 材料與方法

1.1 動物與分組

從徐州醫學院動物飼養中心采購了30只健康的昆明種系小鼠,進行3天適應性喂養后,隨機抽取10只組成一組,分別標記為對照組、衰老組、衰老運動組。飼養的過程中,不限制進食和飲水。

1.2 運動方案

作為安靜對照組的老鼠在籠內正常生活,不運動。衰老組和衰老運動組的老鼠每日被注射劑量為0.025 mL/g的D-半乳糖,衰老運動組進行為期5周的小動物跑臺運動,初始速度為7 m/min,后每日每分鐘遞增2 m,直至最后速度達到15 m/min。每周運動6天,每次持續60 min,休息的那天,仍注射D-半乳糖。

1.3 免疫組織化學技術檢測

采用常規的脊柱橫斷的處死方法,快速取出組織進行組織包埋,再遵循Bcl-2,Bax試劑盒的操作說明進行DAB顯色,完成后用自來水充分沖洗,蘇木素復染,最后封片。染色后會發現Bcl-2和 Bax蛋白的表達產物呈棕色或棕褐色顆粒,位于細胞質中,而在細胞核和細胞膜中很少見到,其中被蘇木素復染的細胞核呈藍色。在光學顯微鏡(×400)的視野中隨機性抽取5個視野來統計Bax陽性細胞數及Bcl-2陽性細胞數,用平均值表示。武漢博士德生物工程有限公司提供了該次實驗的檢測試劑盒。

2 數據處理及結果分析

從實驗結果來看,3組小鼠腎臟組織中均可見呈棕黃色的兩種蛋白的表達,分布部位胞質較多見,偶見于胞膜或胞核。衰老組小鼠Bcl的蛋白表達顯著低于安靜對照組,衰老運動組小鼠顯著高于衰老組,與對照組無顯著差異。衰老組bax的蛋白表達高于對照組,衰老運動組低于衰老組,但各組間差異均不顯著(P<0.05)。衰老組Bax/Bcl-2水平與對照組相比顯著下降,同時顯著高于衰老運動組。

3 討論

運動對生物體細胞凋亡的影響,會因運動強度的不同而不同,如有研究表明,低強度耐力訓練使小鼠腎臟Bcl-2蛋白表達改變,最終減弱了細胞凋亡過程;而大強度耐力訓練使細胞凋亡增多是與Bax蛋白表達有關[5]。一些關于腎臟的亞顯微結構,氧自由基損傷以及細胞凋亡和基因表達的研究性期刊表明,中等強度的有氧耐力運動運動中與運動后自由基的產生被減弱,提高了抗氧化的能力,使得體內的氧化與抗氧化系統更加平衡,因此，延緩衰老和抑制細胞凋亡的有效手段包括有氧運動[6-8]。長期的有氧運動過

表1 各組小鼠腎臟細胞中Bcl-2、Bax蛋白表達

后,Bcl-2mRNA表達被減弱,Bax基因mRNA的表達率增高,Bcl-2抵抗凋亡的能力受到抑制,Bax促進凋亡的活性反被提高;而進行抗阻訓練對Bcl-2和Bax基因mRNA的表達作用的影響與上相反,使抵抗凋亡的作用增大[9,10]。該實驗的結果顯示,衰老組小鼠Bcl的蛋白表達顯著低于安靜對照組,衰老運動組小鼠顯著高于衰老組,從而反映出衰老過程中伴隨Bcl蛋白表達的改變,Bcl可能通過調控細胞凋亡影響衰老的進程。耐力運動顯著改變衰老發生過程中Bcl蛋白表達及Bax/Bcl-2的變化,這可能也是有氧運動延緩衰老的機制之一。

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:2095-2813(2017)03(b)-0016-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.08.016