运动疲劳经20-HETE和PKC诱导心肌NADPH氧化酶和活性氧活性及细胞凋亡

作     者：程晶 

作者单位：东北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曾庆华

授予年度：2014年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100216[医学-运动医学] 10[医学] 

主      题：运动疲劳 20-HETE PKC ROS NADPH氧化酶 caspase-3 心肌细胞凋亡 

摘      要：运动疲劳是指机体无法在某一特定的水平维持或不能维持预设的运动强度,心脏机能暂时性减弱的一种现象。20-羟二十烷四烯酸(20-hydroxyeicosatetraenoic acid,20-HETE)是细胞色素P450ω-羟化酶催化花生四烯酸生成的重要代谢产物,是一种有效的血管收缩剂。为了揭示大鼠心肌细胞在运动疲劳后是否产生并释放了内源性物质20-HETE,是否激活了PKC,并影响NADPH氧化酶衍生的ROS产物水平,诱导心肌细胞凋亡,本文通过游泳耐力训练的方式建立了运动性疲劳大鼠模型,并将大鼠随机分为四组：对照组,运动疲劳组,运动疲劳+20-HETE抑制剂HET0016组和运动疲劳+PKC抑制剂白屈菜赤碱(CHE)组。 分别通过：1)使用组织NADPH氧化酶活性化学发光法定量检测,发现疲劳组大鼠的NADPH氧化酶活性较对照组大鼠增强了177.77%;腹腔注射20-HETE抑制剂HET0016的运动疲劳大鼠,其NADPH氧化酶活性较疲劳组减弱了24%,揭示了疲劳通过促进20-HETE生成,增强了心肌细胞的氧化损伤;腹腔注射PKC抑制剂白屈菜赤碱的运动疲劳大鼠,发现其NADPH氧化酶活性较疲劳组降低了52%,揭示了疲劳激活了PKC,加强了心肌细胞的氧化损伤。2)使用ROS荧光探针一二氢乙啶(Dihydroethidium,DHE),激光共聚焦软件测定各组产生的红色荧光,发现疲劳组大鼠的ROS活性较对照组大鼠增强了38.267%;腹腔注射20-HETE抑制剂HET0016的运动疲劳大鼠,发现其ROS活性较疲劳组减弱了17.07%,揭示了疲劳通过促进20-HETE生成,增强了心肌细胞的氧化损伤;腹腔注射PKC抑制剂白屈菜赤碱的运动疲劳大鼠,发现其ROS活性较疲劳组降低了11.047%,揭示了疲劳激活了PKC,加强了心肌细胞的氧化损伤。3)通过caspase-3分光光度法检测,发现与对照组相比,运动疲劳激活了凋亡蛋白caspase-3的活性,并使其活性升高了76.7%,揭示了疲劳促进了心肌细胞凋亡;对运动疲劳+20-HETE抑制剂HET0016组,发现与运动疲劳组相比,其caspase-3活性降低了24.1%,揭示了疲劳通过促进20-HETE生成,增强了心肌细胞的凋亡;对疲劳+白屈菜赤碱组发现,与运动疲劳组相比,其caspase-3活性显著降低了15.6%。揭示了疲劳激活了PKC,诱导了心肌细胞的凋亡。这些结果揭示了运动疲劳促进内源性物质20-HETE的生成与释放,激活PKC,提升了NADPH氧化酶衍生的ROS产物水平,激活了凋亡蛋白caspase-3的活性,即诱导了心肌细胞凋亡。这为进一步研究运动疲劳对心脏的影响做出了理论依据。