高強度間歇訓練對心肌梗死大鼠心臟結構和功能的影響

賈思琦，王迪，魯燕，賈永平*

心血管疾病作為嚴重威脅人類生命健康的常見病，具有高發病率、高死亡率、多并發癥等特點。數據顯示，全世界每年死于心血管病的人數從1990年的1 210萬增至2019年的1 860萬，超過腫瘤，居各種死因之首［1］，其中急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）會引起心臟左心室重構和功能障礙，造成嚴重不良事件［2］。目前，AMI在臨床上有藥物治療、介入治療等多種治療方式，但經首次治療的AMI患者中，約50%在出院后發生嚴重冠脈事件［3］。心臟康復（cardia crehabilitation，CR）作為AMI治療的重要環節，對提高患者生活質量、降低死亡率有重要意義［4］。運動作為CR的核心要素，可能在AMI后的心肌細胞炎癥、增殖、成熟三個階段發揮重要作用［5-7］，參與心肌瘢痕形成和左心室重構，可顯著改善AMI預后［8］。本研究對AMI大鼠進行4～8周跑步訓練觀察，分析運動對AMI后炎性反應、血管新生等過程的影響，擬探討運動對左心室重構和心功能的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 研究時間 研究自2020年9月至2021年10月。

1.1.2 實驗動物 實驗選取3月齡雄性SD大鼠共78只，均由山西醫科大學迎澤校區實驗動物中心提供〔生產許可證：SCXK（晉）2019-0004〕，其中有19只在AMI造模期間死亡〔1只于麻醉后死亡，18只于左冠狀動脈前降支（LAD）結扎時死亡〕，有3只大鼠在造模結束后的48 h內死亡，最終納入本實驗的SD大鼠共56只，體質量（body weight，BW）為230～270 g，在可控動物房內分籠飼養（3只/籠），飼養條件為溫度（23±2）℃、濕度（60±10）%和壓差（25±2）Pa，自由飲食、水，標準12 h光照/12 h黑暗節律，6：00～18：00為光照條件。本研究通過山西醫科大學倫理委員會批準〔【2019】倫審字（K-SK032）〕。

1.1.3 實驗儀器設備 小動物跑步機〔Columbus Instruments（美國），型號：Exer3/6〕；超高分辨率小動物超聲成像系統〔Visualsonics Inc（加拿大），型號：Vevo3100〕；小動物電生理機和呼吸機（安徽正華生物儀器設備有限公司，型號：DW-3000）；正置白光拍照顯微鏡（日本Nikon公司，型號：EclipseCi-L）。

1.1.4 實驗試劑 兔抗CD31多克隆抗體（武漢賽維爾生物科技有限公司，貨號：GB13428）；山羊抗兔IgG抗體（武漢賽維爾生物科技有限公司，GB23303）；masson染色試劑盒（武漢賽維爾生物科技有限公司，貨號：G1006）；組化試劑盒DAB顯色劑（武漢賽維爾生物科技有限公司，貨號：G1211）；腫瘤壞死因子α（TNF-α）試劑盒〔ThermoFisher Scientific（美國），貨號：88-7324〕。

1.2 實驗方法

1.2.1 AMI大鼠模型制備 結扎大鼠LAD造模，術前腹腔注射10%水合氯醛麻醉（350 mg/kg），進行心電監護后經頸行氣管插管，使用小動物呼吸機輔助呼吸〔參數：呼吸頻率70次/min，吸∶呼=1∶1，潮氣量7.5 ml（1～5 ml/100 g）〕。完成氣管插管后開胸暴露心臟，于左心耳下方2～4 mm結扎LAD，觀察結扎遠端心肌顏色變淺，心電圖ST段抬高持續0.5 h，暫定為AMI造模成功，縫合關胸、關頸，術后1周用超聲檢查，再次判斷造模是否成功，排除失敗大鼠。

此外，另有部分大鼠術中插管、開胸處理，不對LAD進行結扎，之后縫合關胸、關頸，并在1周后進行超聲檢查。

1.2.2 實驗大鼠分組 術后存活的大鼠適應性喂養1周，術中未進行結扎的大鼠隨機選取14只納入假手術組（Sham組）；AMI模型鼠隨機分為心梗靜息組（MI-SED組，n=14）、心梗高強度間歇訓練（HIIT）組（MI-HIIT組，n=14）和心梗中等強度持續訓練組（MI-MICT組，n=14）。

1.2.3 運動訓練方案 Sham組與MI-SED組不進行運動訓練。MI-HIIT組和MI-MICT組大鼠術后1周開始在小動物跑步機上進行適應性跑步訓練：速度15 m/min，合計30 min/d，持續5 d。2 d后開始正式訓練，正式訓練前先進行熱身（速度5 m/min，持續3 min）。正式訓練MI-HIIT組：高強度運動訓練〔速度25 m/min，持續時間4 min/次，80%～90%最大攝氧量（VO2max），坡度為0°〕與中等強度運動訓練（速度15 m/min，持續時間3 min/次，50%～60%VO2max，坡度為0°）交替進行，每天各7次，每周訓練5 d。MI-MICT組：速度17 m/min，持續60 min/次，1次/d，（50%～70%）VO2max，坡度為0°，每周訓練5 d［9］；大鼠訓練4周后每組隨機取7只大鼠進行數據和標本采集，第8周結束時對其余7只大鼠進行數據和標本采集。

1.2.4 心臟彩色多普勒超聲檢查 運動訓練前1 d與運動訓練結束后次日進行超聲數據采集，方法如下：4%七氟烷（流速0.5～1.0 L/min）與97%氧氣麻醉大鼠后，將其固定在超聲采集板上，大鼠鼻罩吸氧維持麻醉（1%～2%七氟烷與97%～99%氧氣），完成胸腹部脫毛，用30 MHz探頭采集長軸M模塊的射血分數（EF）、縮短分數（FS）、左心室收縮末期內徑（LVDs）、左心室舒張末期內徑（LVDd）、左心室收縮末期后壁厚度（LVPWs）、左心室收縮末期前壁厚度（LVAWs），分別測3個心動周期取平均值（整個過程監測大鼠核心溫度和心電圖情況）。

1.2.5 大鼠心臟標本制備 首次運動訓練開始前與末次運動訓練結束后24～48 h對各組大鼠分別稱重，記錄體BW，首次運動前為初始BW，末次運動后為最終BW。超聲數據采集完成后，摘取心臟，用預冷0.9%氯化鈉溶液反復沖洗多余血液并置于紗布或吸水紙上控水，稱重心臟質量（heart weight，HW）。計算心臟質量指數（HMI），HMI=HW/BW（使用最終BW值進行計算），并對HMI進行標準化處理：標準化HMI=HMI/Sham組訓練4周后HMI均值。每組大鼠取部分左心室組織于4%多聚甲醛，常規石蠟包埋固定，用于HE、Masson染色、免疫組化分析，剩余大鼠心臟-80 ℃冰箱保存待用。

1.2.6 HE染色 石蠟脫水切片后固定在載玻片上，光學顯微鏡在200×倍鏡下使用HE染色鑒定切片，然后在不同倍數下觀察組織切片情況，用分析軟件Media Cybemetics，Image-Pro Plus 6.0分析切片中的基本病理變化。

1.2.7 Masson染色 石蠟切片脫蠟后用水沖洗，使用Masson三色法染色試劑盒按照說明對標本進行染色后，切片脫水澄清，封片固定，拍照后使用分析軟件Media Cybemetics、Image Pro Plus 6.0對圖像進行分析，以藍色膠原纖維占比代表梗死面積〔膠原纖維面積占比（%）=膠原像素面積/視野像素面積×100%〕。

1.2.8 免疫組化分析 石蠟切片防脫片處理后，用二甲苯與梯度乙醇處理后，進行抗原修復，消除內源性過氧化物酶活性后封閉，之后與兔抗CD31多克隆抗體孵育，清洗后再與山羊抗兔IgG抗體孵育，顯色復染后，陽性顯示棕黃色。最后使用顯微鏡于400×倍鏡下每張片隨機選取5～7個目的區域成像，使用分析軟件Media Cybemetics、Image-Pro Plus 6.0對圖像進行分析，計算視野面積（S）并計數其微血管數量（MVD），血管新生以MVD/S表示（個/m2）。

1.2.9 TNF-α水平檢測 于第4周、第8周末次訓練結束后，取大鼠全血標本于室溫放置2 h內離心（4 ℃，3 000 r/min，15 min，離心半徑8.5 cm），取上清液按照TNF-α試劑盒步驟進行檢測，根據標準品濃度和OD值做標準曲線再計算樣本濃度。

1.3 統計學處理 數據采用SPSS 25.0、GraphPAD Prism9 統計軟件進行統計分析，符合正態分布的計量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 四組大鼠訓練4周和8周BW、HW與標準化HMI比較 四組大鼠初始BW比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

訓練4周后四組大鼠最終BW、HW比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；四組大鼠標準化HMI比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-HIIT組標準化HMI高于Sham組、MI-SED組和MI-MICT組，MI-SED組標準化HMI高于Sham組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 四組大鼠訓練4周后BW、HW與標準化HMI比較（±s）Table 1 Comparison of body weight，heart weight and standardized cardiac mass index of four groups of rats at the end of 4 weeks of intervention

表1 四組大鼠訓練4周后BW、HW與標準化HMI比較（±s）Table 1 Comparison of body weight，heart weight and standardized cardiac mass index of four groups of rats at the end of 4 weeks of intervention

注：BW=體質量，HW=心臟質量，HMI=心臟質量指數，Sham組=假手術組，MI-SED組=心梗靜息組，MI-HIIT組=心梗高強度間歇訓練組，MI-MICT組=心梗中等強度持續訓練組；a表示與Sham組比較P＜0.05，b表示與MI-SED組比較P＜0.05，c表示與MI-HIIT組比較 P＜0.05

組別 只數 初始BW（g） 最終BW（g） HW（g） 標準化HMI Sham 組 7 236.0±4.9 367.8±20.7 1.22±0.27 1.00±1.95 MI-SED組 7 236.3±4.8 354.8±34.5 1.37±0.19 1.18±0.20a MI-HIIT 組 7 237.3±3.7 331.2±13.8 1.48±0.49 1.48±0.05ab MI-MICT 組 7 234.5±4.1 345.0±43.0 1.32±0.50 1.16±0.11c F值 0.424 1.553 2.402 4.920 P值 0.738 0.232 0.098 0.010

訓練8周后，四組最終BW、HW、標準化HMI比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。MI-HIIT組、MIMICT組BW低于Sham組和MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-HIIT組HW高于Sham組、MISED組和MI-MICT組，MI-MICT組HW高于MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組、MIHIIT組和MI-MICT組標準化HMI高于Sham組，MIHIIT組標準化HMI高于MI-MICT組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 四組大鼠訓練8周后BW、HW與標準化HMI比較（±s）Table 2 Comparison of body weight，heart weight and standardized cardiac mass index of four groups of rats at the end of 8 weeks of intervention

表2 四組大鼠訓練8周后BW、HW與標準化HMI比較（±s）Table 2 Comparison of body weight，heart weight and standardized cardiac mass index of four groups of rats at the end of 8 weeks of intervention

注：a表示與Sham組比較P＜0.05，b表示與MI-SED組比較P＜0.05，c表示與MI-HIIT組比較P＜0.05

組別 只數 初始BW（g） 最終BW（g） HW（g） 標準化HMI Sham 組 7 236.0±4.9 441.7±16.3 1.30±0.08 0.82±0.15 MI-SED組 7 235.0±4.8 426.7±27.9 1.14±0.15 1.15±0.15a MI-HIIT 組 7 234.0±3.2 384.2±35.1ab 1.52±0.06ab 1.20±0.13a MI-MICT 組 7 234.7±2.9 391.3±27.5ab 1.33±0.04bc 1.12±0.06ac F值 0.264 6.058 16.808 13.803 P 值 0.850 0.004 ＜0.001 ＜0.001

2.2 四組大鼠訓練4周和8周心臟超聲結果比較 四組大鼠訓練4周后，EF、FS、LVDs、LVDd和LVAWs比較，差有統計學意義（P＜0.05）；四組LVPWs比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。MI-SED組、MI-HIIT組及MI-MICT組EF、FS、LVAWs低于Sham組，MI-HIIT組、MI-MICT組 EF、FS、LVAWs高 于 MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組、MIHIIT組及MI-MICT組LVDs高于Sham組，MI-HIIT組、MI-MICT組LVDs低于MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組、MI-HIIT組LVDd高于Sham組，MI-MICT組LVDd低于MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表 3。

表3 四組大鼠第4周心臟超聲結果比較（±s）Table 3 Comparison of cardiac ultrasound results in four groups of rats at the end of 4 weeks of intervention

表3 四組大鼠第4周心臟超聲結果比較（±s）Table 3 Comparison of cardiac ultrasound results in four groups of rats at the end of 4 weeks of intervention

注：EF=射血分數，FS=縮短分數，LVDs=左心室收縮末期內徑，LVDd=左心室舒張末期內徑，LVPWs=左心室收縮末期后壁厚度，LVAWs=左心室收縮末期前壁厚度；a表示與Sham組比較P＜0.05，b表示與MI-SED組比較P＜0.05；c表示與MI-HIIT組比較P＜0.05

組別 只數 EF（%） FS（%） LVDs（mm） LVDd（mm） LVPWs（mm） LVAWs（mm）Sham 組 7 74.62±2.11 46.10±2.51 3.02±0.62 5.57±1.02 2.10±0.45 3.05±0.36 MI-SED 組 7 42.64±6.02a 17.05±1.09a 6.90±2.25a 8.32±2.70a 2.17±1.47 1.07±0.43a MI-HIIT 組 7 69.77±7.53ab 31.71±2.67ab 5.02±0.21ab 7.35±0.27a 2.59±0.09 2.54±0.23ab MI-MICT 組 7 65.88±2.82ab 30.83±2.84ab 4.47±0.27ab 6.46±0.23b 1.93±0.03 2.14±0.17ab F值 159.750 148.918 11.187 3.970 0.785 42.698 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.516 ＜0.001

訓練8周后，四組EF、FS、LVDs、LVDd、LVPWs和LVAWs比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。MI-SED組、MI-MICT組EF低 于Sham組，MI-HIIT組EF高于Sham組和MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組、MI-HIIT組及MI-MICT組FS低于Sham組，MI-HIIT組、MI-MICT組FS高于MISED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-HIIT組、MI-MICT組LVDs高于Sham組和MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組LVDd低于Sham組，MI-HIIT組LVDd高于Sham組，MI-HIIT組、MI-MICT組LVDd高于MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組 LVPWs低 于 Sham組，MI-HIIT組、MIMICT組LVPWs高于MI-SED組，MI-MICT組LVPWs低于MI-HIIT組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MIHIIT組LVAWs高于Sham組、MI-SED組及MI-MICT組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表4。

表4 四組大鼠第8周心臟超聲結果比較（±s）Table 4 Comparison of cardiac ultrasound results in four groups of rats at the end of 8 weeks of intervention

表4 四組大鼠第8周心臟超聲結果比較（±s）Table 4 Comparison of cardiac ultrasound results in four groups of rats at the end of 8 weeks of intervention

注：a表示與Sham組比較P＜0.05，b表示與MI-SED組比較P＜0.05，c表示與MI-HIIT組比較P＜0.05

組別 只數 EF（%） FS（%） LVDs（mm） LVDd（mm） LVPWs（mm） LVAWs（mm）Sham 組 7 76.13±4.35 50.27±1.69 2.74±0.12 5.52±0.10 2.60±1.10 2.36±0.12 MI-SED 組 7 28.73±8.02a 19.34±7.03a 2.65±0.27 3.29±0.25a 1.30±0.16a 2.35±0.58 MI-HIIT 組 7 79.13±5.20ab 35.00±2.12ab 4.71±1.19ab 7.24±0.18ab 2.92±0.29b 2.96±0.34ab MI-MICT 組 7 72.11±2.89ab 34.13±3.31ab 4.34±1.08ab 6.58±1.58b 2.17±0.27bc 2.24±0.74c F值 32.873 56.913 21.079 27.511 60.218 20.680 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.3 HE染色結果 訓練第4周結束后，大鼠心臟組織HE染色顯示Sham組心肌組織染色清晰，心肌細胞排列整齊，肌纖維走行方向一致，未見明顯炎性反應、纖維化壞死等病理樣改變；MI-SED組、MI-HIIT組、MI-MICT組大鼠出現不同程度心肌纖維灶性壞死溶解，成纖維細胞增生，毛細血管擴張，炎性細胞點狀浸潤，其中MI-SED組的心肌組織排列最為紊亂。訓練8周后，大鼠心臟組織HE染色顯示與4周時相比，炎性病變減輕，心肌細胞排列更緊密，見圖1、2（彩圖請掃描正文首頁二維碼）。

圖1 訓練4周后大鼠心臟組織HE染色結果Figure 1 H&E staining results of heart tissues in four groups of rats after 4 weeks of training

圖2 訓練8周后大鼠心臟組織HE染色結果Figure 2 H&E staining results of heart tissues in four groups of rats after 8 weeks of training

2.4 Masson染色結果 Sham組心肌細胞排列整齊，心肌組織膠原纖維染色清晰，分布正常；MI-SED組心肌細胞排列嚴重紊亂，心肌組織出現典型替代性纖維化且纖維化占比較高；MI-HIIT組、MI-MICT組心肌細胞排列與Sham組相比稍紊亂，但相較于MI-SED組整齊，且心肌組織纖維化占比也較低，見圖3、4（彩圖請掃描正文首頁二維碼）。

圖4 訓練8周后大鼠心臟組織Masson染色Figure 4 Masson's Trichrome staining results of heart tissues in four groups of rats after 8 weeks of training

訓練4周后，四組心肌膠原纖維占比比較，差異有統計學意義（P＜0.05），MI-SED組、MI-HIIT組、MI-MICT組心肌組織膠原纖維占比均高于Sham組，差異有統計學意義（P＜0.05）。訓練8周后，四組心肌膠原纖維占比比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；MIHIIT組和MI-MICT組心肌膠原纖維占比低于MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表5、6。

2.5 免疫組化結果 陽性反應呈現棕黃色顆粒沉淀以代表心肌組織血管新生數，訓練4周后，四組血管新生數比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組、MI-HIIT組、MI-MICT組心肌組織血管新生數均高于Sham組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-HIIT組、MI-MICT組心肌組織血管新生數高于MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）。訓練8周后，四組血管新生數比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組、MI-HIIT組、MI-MICT組心肌組織血管新生數均高于Sham組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-HIIT組、MI-MICT組心肌組織血管新生數高于MI-SED組，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-HIIT組心肌組織血管新生數高于MI-MICT組，差異有統計學意義（P＜0.05），見圖5、6（彩圖請掃描正文首頁二維碼），表5、6。

圖5 訓練4周后大鼠心臟組織免疫組化結果（×200）Figure 5 Immunohistochemical results of heart tissues in four groups of rats after 4 weeks of training

圖6 訓練8周后大鼠心臟組織免疫組化結果（×200）Figure 6 Immunohistochemical results of heart tissues in four groups of rats after 8 weeks of training

2.6 四組血清TNF-α水平比較 訓練4周后，四組血清TNF-α水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。MI-SED組、MI-HIIT組及MI-MICT組血清TNF-α水平高于Sham組，MI-HIIT組血清TNF-α水平高于MISED組，差異有統計學意義（P＜0.05）。訓練8周后四組血清TNF-α水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；MI-SED組、MI-HIIT組血清TNF-α水平高于Sham組，MI-HIIT組血清TNF-α水平高于MI-MICT組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表5、6。

表5 訓練4周后各組心肌膠原纖維占比（Masson染色）、血管新生數（免疫組化CD31）及TNF-α比較（±s）Table 5 Comparison of the proportion of myocardial fibrillar collagen（Masson's Trichrome staining），angiogenesis（ CD31immunohistochemistry staining）and serum TNF-α in four groups of rats at the end of 4 weeks of intervention

表5 訓練4周后各組心肌膠原纖維占比（Masson染色）、血管新生數（免疫組化CD31）及TNF-α比較（±s）Table 5 Comparison of the proportion of myocardial fibrillar collagen（Masson's Trichrome staining），angiogenesis（ CD31immunohistochemistry staining）and serum TNF-α in four groups of rats at the end of 4 weeks of intervention

注：a表示與Sham組比較P＜0.05，b表示與MI-SED組比較P＜0.05，c表示與MI-HIIT組比較P＜0.05；TNF-α=腫瘤壞死因子α

TNF-α（pg/ml）Sham 組 7 0.7±0.3 229.2±52.1 8.2±2.0 MI-SED 組 7 3.5±1.1a 569.4±136.3a 20.4±5.6a MI-HIIT 組 7 2.3±0.9a 1 035.0±152.3ab 31.0±7.9ab MI-MICT 組 7 2.6±0.7a 883.0±398.8ab 25.7±8.1a F值 12.539 15.039 14.118 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001組別 只數 膠原纖維占比（%）血管新生數（個 /mm2）

表6 訓練8周后各組心肌膠原纖維占比（Masson染色）、血管新生數（免疫組化CD31）及TNF-α比較（±s）Table 6 Comparison of the proportion of myocardial fibrillar collagen（Masson's Trichrome staining），angiogenesis （CD31 immunohistochemistry staining）and serum TNF-α in four groups of rats at the end of 8 weeks of intervention

表6 訓練8周后各組心肌膠原纖維占比（Masson染色）、血管新生數（免疫組化CD31）及TNF-α比較（±s）Table 6 Comparison of the proportion of myocardial fibrillar collagen（Masson's Trichrome staining），angiogenesis （CD31 immunohistochemistry staining）and serum TNF-α in four groups of rats at the end of 8 weeks of intervention

注：a表示與Sham組比較P＜0.05，b表示與MI-SED組比較P＜0.05，c表示與MI-HIIT組比較P＜0.05

TNF-α（pg/ml）Sham 組 7 1.0±2.0 275.0±50.1 6.2±1.9 MI-SED 組 7 6.6±2.9a 513.9±155.0a 14.3±2.9a MI-HIIT 組 7 1.6±0.5b 1 252.1±236.9ab 18.8±3.8a MI-MICT 組 7 2.4±1.1b 1 022.9±134.4abc 9.7±2.1c F值 15.817 48.189 23.506 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001組別 只數 膠原纖維占比（%）血管新生數（個 /mm2）

3 討論

AMI發病率逐年增加，目前雖有藥物、手術等多種臨床治療方式，但其致殘率、致死率不容樂觀。HIIT作為心臟康復的運動方案之一，對于改善心肌梗死患者的預后、提高患者的生活質量有重要作用［1-2，4］。

運動初期可顯著降低BW，可能的原因是運動降低脂肪含量的同時也抑制了骨骼肌萎縮，并升高了腓腸肌等肌肉質量的緣故［10-14］。本實驗示訓練4周后兩運動組大鼠BW均降低，而訓練4～8周降低不明顯，另外本實驗與VUJIC 等［15］研究結果一致，均顯示運動后HMI升高且MI-HIIT組更顯著。

運動可改善心肌梗死后心功能，其原因可能是影響了心室內徑和室壁厚度，從而保留了心室收縮功能，達到改善心功能的效果［16-17］。本實驗超聲結果與WANG等［16］研究結果大致吻合，均顯示AMI大鼠在運動4、8周后EF、FS等心功能參數升高，隨著運動周期的延長，心功能參數升高至與Sham組大致相當。另外與MISED組相比，本實驗結果還顯示兩運動組的LVDd、LVAWs等得以維持，說明運動可能影響了心室結構從而保留了部分心功能。

炎性反應是AMI早期修復的關鍵步驟，在重構過程中發揮重要作用［5］。AMI發生后誘導炎性細胞產生 TNF-α等因子參與愈合過程［18］，LEOR 等［19］研究也表明一定程度的炎性反應可加速該愈合過程。本實驗結果顯示訓練4周后兩運動組TNF-α水平均升高，且MI-HIIT組更高，而訓練8周后該水平均降低。WANG等［16］研究則表明4或8周MI-HIIT組心肌組織保持更高水平的炎性細胞浸潤。LEOR等［19］研究顯示將活化的炎性細胞注射到AMI大鼠模型，其心功能明顯改善，FS升高了約25%，并且梗死部位血管新生數有明顯升高；SELVASANDRAN等［20］實驗則表明用含TNF-α的干細胞處理AMI大鼠后，其FS升高了（16.79%±3.00%）；SKYSCHALLY等［21］的研究表明了TNF-α的心臟保護作用，其結果顯示TNF-α可使小型豬MI模型梗死面積減少約50%，且減少面積很大程度上取決于TNF-α的水平，在較低劑量下觀察到其保護作用，進一步增加劑量或敲除TNF-α受體后會削弱這種保護作用［21-23］。SCHULZ等［18］表明AMI后梗死區TNF-α持續升高數周可能促進了心肌細胞凋亡，而梗死邊界區升高1周后下降可能限制了梗死范圍的擴大，SELVASANDRAN等［20］研究還顯示TNF-α促進了梗死區域的血管新生與遷移效應，而WANG等［16］實驗顯示運動后梗死區TNF-α較低，非梗死區域則顯示出較高水平。另外WANG等［16］、VUJIC等［15］實驗也表明運動可誘導毛細血管新生，且該反應多發生在梗死邊界，對此合理的解釋是運動引起的TNF-α水平變化可能激活存活心肌細胞內的信號網絡并觸發心肌血管新生等系列反應［15，20，22］，以緩解該區域因血管崩解、稀疏等導致的心肌梗死［2］，從而達到改善心室重塑的效果。故猜想運動誘導的早期TNF-α升高可能有益于AMI修復愈合，結合以上結果說明TNF-α升高的時間和位置等均影響AMI的修復愈合過程［18-20，24］，而運動尤其是HIIT可能影響TNF-α的水平、反應時間及位置等，在AMI后的修復愈合、改善心功能方面發揮特異性效應［19，22］。

運動可升高AMI發生后心肌組織的血管新生數，降低膠原纖維占比［9］。本實驗顯示訓練4周后運動組心肌組織膠原纖維占比降低不顯著，但已有新生血管形成，而訓練8周后降低顯著，且血管新生數目較前升高，HIIT組升高更顯著，這與SONG等［9］的研究結果大致吻合，說明此時間段內運動促進心肌血管新生等反應沒有終止。而SCHMITZ等［25］研究顯示終止運動4周后發現血管新生相關因子有所降低，說明誘導血管新生可能需要持續的運動刺激。

綜上所述，運動是減少AMI危險因素、提高患者運動能力和生活質量的有效干預方法，是在藥物和手術治療的基礎上可靠有效的補充替代療法。運動誘導AMI后早期炎性反應，可能參與心肌血管新生、心肌纖維化等多個病理生理過程，對逆轉左心室重構、改善心功能有重要作用。目前多數臨床心臟康復運動方案是在AMI患者數周、數月之后進行的，也有試驗在發生AMI之后12 h進行，試驗從低強度開始逐漸增加至中強度方案，且對血壓、心率、心電圖等進行監測，安全性有較高保證［26］，而高強度方案對于早期AMI影響臨床實驗較少，理論上在保證安全的前提下是可以進行的，但具體實施方案需結合實際情況而定。

本研究局限性：本實驗只檢測了循環中TNF-α，未對心臟組織炎癥指標進行檢測，對于TNF-α水平、反應時間及位置等特異性效應還需驗證，另外本研究只進行了心臟組織學檢測，后續還應繼續完善分子層面的檢測。但在本研究中，AMI大鼠在跑步機上接受訓練，與人類心臟康復計劃高度相似，一方面可對于明確運動改善AMI預后提供一定依據，另一方面可為HIIT在臨床開展早期試驗提供一定理論支持。

作者貢獻：賈思琦參與設計研究方案，進行分子實驗以及后期數據收集整理、統計分析并撰寫草稿；王迪參與設計研究方案，進行動物造模、運動訓練干預、取材及切片染色、數據收集整理；魯燕負責文章的質量控制與審校；賈永平提出研究思路，對文章整體負責、監督管理。

本文無利益沖突。