鄧世康 王航平 李力燕 王廷華
1(昆明醫(yī)學院 神經(jīng)研究所,昆明650031)
2(云南師范大學 體育學院,昆明650000)
腎上腺作為人體重要的內(nèi)分泌器官在應激和損傷狀態(tài)下的反應備受重視[1],但在運動與健康調(diào)節(jié)活動中的作用及分子機制則知之甚少。游泳是一種普遍的運動訓練,不論從健身角度還是從專業(yè)訓練角度在民間和官方均廣為重視。但游泳與腎上腺的關(guān)系卻了解不多。Cyclin D1是一個重要的真核細胞有絲分裂因子,與細胞增殖和凋亡有關(guān)[2-3]。Cyclin D1的水平可能決定著細胞的命運。本實驗中,我們用負重游泳大鼠模型,研究不同負重條件下腎上腺Cyclin D1的表達變化,為了解游泳負重訓練對腎上腺Cyclin D1的影響提供分子實驗依據(jù)。
成年SD大鼠體重200±20 g,購自昆明醫(yī)學院實驗動物中心。分為中度負重(占體重3%)和重度負重(5%)組及對照組。
用自制水槽進行游泳訓練,將大鼠每天放入水槽游泳1 h。第6周末停止訓練。
訓練6周結(jié)束時,處死各組大鼠,取腎上腺用RT-PCR檢測腎上腺Cyclin D1mRNA水平。
按文獻方法進行RT-PCR。所用模板為腎上腺組織來源的cDNA,引物為Cyclin D1上、下游引物(上 游:5′-GGAGCAGAAGTGCGAAGAGG-3′,下游:5′-GAGGGTGGGTTGGAAATGAA-3′)。片段長度396 bp,退火溫度52℃。以β-actin為內(nèi)參照(上 游:5′-GTAAAGACCTCTATGCCAACA-3′;227 bp 下 游:5′-GGACTCATCGTACTCCTGCT-3′,退火溫度52.5℃)按如下條件進行PCR擴增下游:擴增產(chǎn)物經(jīng)電泳成像后進行光密度測定,以Cyclin D1電泳帶和β-actin電泳帶的灰度值的比值進行統(tǒng)計學分析。獲取各組Cyclin D1基因表達水平相對光密度值,計算Cyclin D1mRNA相對含量,并進行統(tǒng)計學分析。
組間比較用t檢驗進行。P小于0.05為有統(tǒng)計學意義。
在正常組腎上腺,RT-PCR電泳結(jié)果顯示,能檢測到Cyclin D1基因表達。在396 bp處可見Cyclin D1電泳帶,與設計的Cyclin D1基因片段相吻合。β-actin電泳帶在227 bp處,與設計擬擴增的β-actin基因產(chǎn)物片段長度一致。(見圖1)
圖1 腎上腺Cyclin D1和β-actin的表達情況*與其它各組比較,P<0.05Fig 1 Electrophoresis results of Cyclin D1 andβ-actin mRNA expression of adrenal body*compared with other group,P<0.05
比較不同負重對腎上腺Cyclin D1表達水平的影響發(fā)現(xiàn),重度負重組腎上腺Cyclin D1的表達水平明顯較輕、中負重組增加,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),說明重度負重導致腎上腺Cyclin D1表達上調(diào)。
腎上腺是人體相當重要的內(nèi)分泌器官,位于兩側(cè)腎臟上方,組織學分為腎上腺皮質(zhì)和髓質(zhì)兩部分,內(nèi)含諸多柱狀上皮組成的內(nèi)分泌腺。腎上腺皮質(zhì)較厚,占腎上腺的80%,由外往內(nèi)分球狀帶,束狀帶和網(wǎng)狀帶三部分,可分泌鹽皮質(zhì)激素、糖激素和性激素。其中醛固酮,皮質(zhì)醇和雌二醇是三種主要的分泌物質(zhì)。髓質(zhì)位于腎上腺中央,分泌腎上腺素和去甲腎上腺素。前者作用于心肌加速心跳,后者作用于小動物平滑肌升高血壓。通過對腎上腺的結(jié)構(gòu)、組織和生物功能分析可發(fā)現(xiàn)腎上腺作為重要的內(nèi)分泌器官在機體應激、運動等多種活動中發(fā)揮重要作用[4-8]。本實驗中,我們發(fā)現(xiàn)重負擔游泳組大鼠腎上腺Cyclin D1表達明顯較中負擔組明顯上調(diào),說明長期過度負重訓練增加了腎上腺Cyclin D1的表達。其功能意義可能是損傷信號加重的表現(xiàn)。文獻顯示,Cyclin D1是真核細胞有絲分裂的重要亞基之一,其與細胞周期依賴蛋白激酶4/6(CDK4/6)結(jié)合形成Cyclin D1/CDK4/6復合物,正向調(diào)節(jié)細胞周期,推動動物細胞周期進程[9]。在這種情況下,其作用于促進細胞增殖有關(guān)。然而,也有報道認為,Cyclin D1高表達可能是引起細胞凋亡的信號[10],提示Cyclin D1在細胞命運中的雙重角色。這種現(xiàn)象在腦缺血導致Erk表達變化也可見到,Erk正常情況下為一有益促進細胞存活的信號分子,而缺血對其升高則可能誘導凋亡[11,12]。本文推測,長期過度負重游泳訓練導致腎上腺Cyclin D1表達增加可能反應了不利的一面,即其可能與運動過度造成腎上腺細胞凋亡有關(guān)。
綜上,本實驗發(fā)現(xiàn)過度負重大鼠腎上腺Cyclin D1表達明顯上調(diào),提示其可能是因過度負重訓練導致腎上腺細胞凋亡損傷的分子信號,其具體的功能意義值得進一步研究。
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