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        NADPH氧化酶抑制劑apocynin對(duì)力竭運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的影響*

        2016-09-01 01:59:50陳麗娜侯少華
        關(guān)鍵詞:研究

        陳麗娜,周 剛,吳 樂(lè),侯少華

        (湖南大學(xué)體育學(xué)院,長(zhǎng)沙 410082)

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        NADPH氧化酶抑制劑apocynin對(duì)力竭運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的影響*

        陳麗娜,周剛△,吳樂(lè),侯少華

        (湖南大學(xué)體育學(xué)院,長(zhǎng)沙 410082)

        目的:研究 NADPH氧化酶抑制劑apocynin對(duì)力竭運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)性蛋白尿產(chǎn)生的影響及其機(jī)制。方法:32只SD雄性大鼠隨機(jī)分為安靜對(duì)照組(C組)、對(duì)照+藥物組(CA組)、力竭運(yùn)動(dòng)組(E組)、力竭運(yùn)動(dòng)+藥物組(EA組)。藥物注射按10 mg/kg體重,每天一次,連續(xù)3 d,并在末次藥物注射1 h后進(jìn)行一次性跑臺(tái)力竭運(yùn)動(dòng)。測(cè)定運(yùn)動(dòng)后尿UP、血液BUN水平、腎臟ROS濃度、NOS活性、NOS與3-NT蛋白含量。結(jié)果:結(jié)果顯示,E組UP、腎臟ROS、iNOS含量及活性、3-NT明顯升高,而EA組的這些指標(biāo)與C組相比無(wú)顯著性差異。結(jié)論:力竭運(yùn)動(dòng)可明顯增加腎組織NADPH氧化酶活性,從而產(chǎn)生大量的ROS,后者可迅速地與由腎臟iNOS催化生成的NO反應(yīng),產(chǎn)生過(guò)量的ONOO-,誘發(fā)運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的生成。

        NADPH氧化酶;運(yùn)動(dòng)性蛋白尿;活性氧;過(guò)氧亞硝基陰離子;一氧化氮

        自1877年Vonleub首次報(bào)告士兵行軍和野營(yíng)訓(xùn)練后出現(xiàn)蛋白尿以來(lái),運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的研究已有一百多年的歷史。關(guān)于運(yùn)動(dòng)性蛋白尿產(chǎn)生的機(jī)制,從氧自由基角度進(jìn)行的研究越來(lái)越受關(guān)注。來(lái)自動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體實(shí)驗(yàn)的報(bào)告已證明運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的氧應(yīng)激誘發(fā)了運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的產(chǎn)生,然而,促使運(yùn)動(dòng)性蛋白尿生成的活性氧(reactive oxygen species,ROS)的來(lái)源及其后續(xù)作用途徑并不清楚。

        NADPH氧化酶是機(jī)體細(xì)胞ROS生成的最重要途徑之一。在病理?xiàng)l件下,腎臟NADPH氧化酶活性增加,促使腎組織ROS生成增加。已有研究表明,NADPH氧化酶誘導(dǎo)的ROS也是運(yùn)動(dòng)性蛋白尿生成的重要途徑[1]。組織中過(guò)量生成的ROS可與NO反應(yīng)生成過(guò)氧亞硝基陰離子(peroxynitrite,ONOO-),而ONOO-是比O2-更強(qiáng)的氧化劑,它可以介導(dǎo)更強(qiáng)的氧化應(yīng)激損傷。已有報(bào)道運(yùn)動(dòng)性蛋白尿生成時(shí)ONOO-增加[2],但尚不清楚運(yùn)動(dòng)性蛋白尿伴隨的ONOO-生成是否依賴于NADPH氧化酶生成的ROS。本研究通過(guò)大鼠力竭跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)構(gòu)建運(yùn)動(dòng)性蛋白尿模型,對(duì)大鼠尾部注射NADPH氧化酶抑制劑apocynin,研究NADPH氧化酶依賴的ONOO-途徑對(duì)運(yùn)動(dòng)性蛋白尿生成的影響。

        1 材料與方法

        1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

        SD雄性大鼠32只,體重240~260 g,購(gòu)于湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào)SCXK(湘)2013-0004。分籠飼養(yǎng),每籠4只,室溫環(huán)境為20-25℃,自由飲食、飲水,自然晝夜變化光照。

        1.2實(shí)驗(yàn)分組及處理方法

        32只大鼠隨機(jī)分為4組,每組8只,分別為安靜對(duì)照組(C組)、對(duì)照+藥物組(CA組)、力竭運(yùn)動(dòng)組(E組)、力竭運(yùn)動(dòng)+藥物組(EA組)。

        運(yùn)動(dòng)模型根據(jù)Kocer[1]的實(shí)驗(yàn)改進(jìn),采用中等強(qiáng)度一次性力竭跑臺(tái)運(yùn)動(dòng),具體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度參照Bedford[3]等人對(duì)大鼠最大攝氧量的研究。ZH-PT跑臺(tái),購(gòu)于淮北正華生物儀器設(shè)備有限公司。動(dòng)物購(gòu)入后飼養(yǎng)3 d,然后E組和EA組進(jìn)行3 d跑臺(tái)適應(yīng)性運(yùn)動(dòng),5 m/min,每天1次,無(wú)坡度。正式運(yùn)動(dòng)時(shí)以5 m/min開(kāi)始,每5 min增加5 m,直至增加到25 m/min,無(wú)坡度,持續(xù)運(yùn)動(dòng)至力竭,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中用電刺激進(jìn)行強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng),電刺激強(qiáng)度小于1 mA。經(jīng)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì),大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)的時(shí)間平均在90~120 min之間,觀察到大鼠汗毛豎起,四肢癱軟,眼神無(wú)光,翻轉(zhuǎn)后無(wú)法進(jìn)行翻正反射,電刺激無(wú)法繼續(xù)運(yùn)動(dòng)即為達(dá)到力竭狀態(tài)。

        力竭運(yùn)動(dòng)前兩天開(kāi)始各組大鼠進(jìn)行尾部靜脈注射,其中CA組、EA組注射NADPH氧化酶抑制劑apocynin,購(gòu)于Sigma-aldrich,STBD7270V。注射劑量為10 mg/kg體重,每天1次,連續(xù)3 d;C組、E組注射同等劑量的生理鹽水。E組和EA組在末次注射1 h后開(kāi)始一次性力竭運(yùn)動(dòng)測(cè)試。

        1.3樣本的采集與處理

        1.3.1血液采集一次性力竭運(yùn)動(dòng)后,立刻乙醚麻醉,用5 ml一次性無(wú)菌注射器左心室取血,即刻測(cè)定血尿素氮(BUN)。

        1.3.2尿的取樣用微量注射器抽取膀胱尿液,隨即檢測(cè)尿總蛋白濃度。

        1.3.3腎組織的取樣迅速取出左右兩腎,置于冰上去除脂肪及結(jié)締組織,生理鹽水沖洗余血,并用濾紙吸干水分,密封保存在-80℃超低溫冰箱中以備勻漿。稱取腎組織1 g左右放于冰上剪碎,按1 mg∶5 μl的比例加入PBS勻漿液(PH 7.4,mmol/L,磷酸5、蔗糖250、EDTA 0.1、PMSF 1和DTT 1),勻漿后分裝兩個(gè)離心管,一管以3 000 r/min,離心10 min,取上清液分裝后-80℃保存,用于ROS、NOS活性、蛋白定量測(cè)定;另一管以12 000 r/min,離心10 min,取上清液繼續(xù)離心10 min后取上清液分裝-80℃保存,用于神經(jīng)型一氧化氮合酶(nNOS)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)、內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)、硝基酪氨酸(3-NT)蛋白測(cè)定。

        1.4指標(biāo)的測(cè)定

        尿蛋白濃度(UP):CBB法測(cè)定,試劑盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所。血尿素氮(BUN):比色法測(cè)定,試劑盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所。

        腎活性氧(ROS):采用熒光探針(DCFH-DA)檢測(cè)[4],試劑購(gòu)于碧云天生物技術(shù)研究所。96孔板中測(cè)定孔每孔加入200 μl腎組織勻漿液,及100 μmol/L NADPH(對(duì)照孔加入等量SOD)和10 μmol/L DCFH-DA,混勻,37℃恒溫孵育30 min,多功能酶標(biāo)儀檢測(cè),激發(fā)波長(zhǎng)485 nm,發(fā)射波長(zhǎng)525 nm。

        腎NOS活性:采用熒光探針?lè)?DAF-2DA)檢測(cè)nNOS、iNOS、eNOS活性[4],試劑均購(gòu)于碧云天生物技術(shù)研究所。96孔板中測(cè)定孔每孔加入20 μl腎組織勻漿液,然后分別加入含NOS抑制劑(nNOS抑制劑Spermidine,iNOS抑制劑1400W,eNOS抑制劑L-NAME)的PBS 100 μl,再每孔加入100 μl DAF-2DA PBS(μmol/L L-arginine,2 mmol/L Ca2+,1 μmol/L DAF-2 DA),37℃恒溫孵育60 min,多功能酶標(biāo)儀檢測(cè),激發(fā)波長(zhǎng)485 nm,發(fā)射波長(zhǎng)525 nm。

        腎NOS、磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)、3-NT蛋白:蛋白免疫印跡法(Western blot)檢測(cè)腎臟nNOS、iNOS、3-NT蛋白含量,以GAPDH做內(nèi)參。GAPDH抗體購(gòu)于杭州賢至生物科技有限公司,nNOS、iNOS、eNOS、二抗抗體購(gòu)于武漢博士德生物工程有限公司,3-NT抗體購(gòu)于美國(guó)Sigma-aldrich公司。

        腎組織蛋白定量:采用BCA蛋白濃度測(cè)定法,試劑盒購(gòu)于碧云天生物技術(shù)研究所。

        1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

        2 結(jié)果

        2.1力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠尿蛋白、血尿素氮的影響

        由表1可見(jiàn),通過(guò)一次性力竭運(yùn)動(dòng),E組的尿蛋白濃度約是C組的3倍(P<0.01),EA組UP與E組相比下降明顯(P<0.05),表明一次性力竭運(yùn)動(dòng)可明顯導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性蛋白尿生成增加,而NADPH氧化酶抑制劑apocynin也明顯抑制了UP生成。

        GroupUP(mg/L)BUN(mg/dl)C74.63±14.924.18±1.34CA60.37±8.344.04±0.20E228.16±40.26**##7.00±1.97*#EA161.39±24.75△7.47±1.45*#

        C:Control group;CA:Control apocynin group;E:Exercise group;EA:Exercise apocynin group

        *P<0.05,**P<0.01 vs C;#P<0.05,##P<0.01 vs CA;△P<0.05 vs E

        2.2力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)腎組織ROS的影響

        由圖1可見(jiàn),一次性力竭運(yùn)動(dòng)后,E組腎臟ROS與C組相比明顯升高(P<0.05),提示力竭運(yùn)動(dòng)可明顯增加腎臟ROS生成;EA組較E組ROS生成量亦顯著性降低(P<0.05),表明apocynin明顯抑制了NADPH氧化酶活性,導(dǎo)致ROS生成明顯減少。

        C:Control group;CA:Control apocynin group;E:Exercise group;EA:Exercise apocynin group

        *P<0.05 vs C;#P<0.05 vs E

        2.3力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)腎NOS的影響

        腎組織的一氧化氮合酶(NOS)有nNOS、iNOS和eNOS三種亞型。分別用Spermidine,1400W和L-NAME抑制NOS的活性,檢測(cè)到E組和EA組腎iNOS活性較C組明顯增加(P<0.05),而nNOS和eNOS的活性未見(jiàn)變化。同時(shí),Western blot測(cè)定腎NOS蛋白,也僅見(jiàn)E組和EA組腎iNOS蛋白表達(dá)明顯增加(P<0.05),而nNOS和eNOS未見(jiàn)變化。力竭運(yùn)動(dòng)后iNOS蛋白表達(dá)與活性的變化見(jiàn)圖2。

        2.4力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)腎ONOO-生成的影響

        過(guò)氧亞硝酸陰離子ONOO-具有很強(qiáng)的氧化性,可使蛋白質(zhì)中的酪氨酸硝基化。ONOO-在機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生后迅速消失,不易檢測(cè),但可以通過(guò)檢測(cè)其反應(yīng)的產(chǎn)物3-硝基酪氨酸(3-NT)來(lái)推測(cè)其生成量。由圖3可見(jiàn),E組較C組腎3-NT生成量顯著增加(P<0.01),而EA組與E組相比明顯降低(P<0.05),說(shuō)明一次性力竭運(yùn)動(dòng)明顯造成ONOO-生成量增加,而注射NADPH氧化酶抑制劑apocynin可減少ONOO-的生成。

        Fig.2Effects of exhaustive exercise on iNOS protein expression and activity

        C:Control group;CA:Control apocynin group;E:Exercise group;EA:Exercise apocynin group

        *P<0.05 vs C;#P<0.05 vs CA

        Fig.3Effects of exhaustive exercise on renal 3-NT generation

        C:Control group;CA:Control apocynin group;E:Exercise group;EA:Exercise apocynin group

        **P<0.01 vs C;#P<0.05 vs E

        3 討論

        安靜時(shí)正常人體的尿液中只有極微量的蛋白隨腎臟隨尿排出,但在急性的劇烈運(yùn)動(dòng)或長(zhǎng)期過(guò)度訓(xùn)練情況下,由于腎小球通透性增大,超出了腎小管的重吸收能力,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性蛋白尿發(fā)生[5]。本研究采用了中等強(qiáng)度的跑臺(tái)力竭運(yùn)動(dòng),大鼠力竭時(shí)間約在90~120 min。從大鼠力竭后膀胱抽取的尿液檢測(cè)到,力竭運(yùn)動(dòng)組尿蛋白含量較安靜組上升了近2倍(P<0.01),同時(shí),血BUN水平也明顯升高(P<0.05)。

        造成力竭運(yùn)動(dòng)后尿蛋白增加的原因,可能與運(yùn)動(dòng)引起的腎臟缺血/再灌注引起的腎功能受損有關(guān)。運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌血流量增加,而腎血流量急劇減少,并隨運(yùn)動(dòng)過(guò)程的持續(xù)和強(qiáng)度遞增表現(xiàn)得更加明顯。由于腎血流量的下降,腎小球的濾過(guò)率隨之下降,但濾過(guò)分?jǐn)?shù)反而上升,這反而有利于血漿蛋白進(jìn)入到原尿中。并且,腎臟在缺血一段時(shí)間后,血液再灌注時(shí)氧分子重新進(jìn)入組織內(nèi),反而使缺血造成的腎功能損傷加劇[6]。此外,在運(yùn)動(dòng)性蛋白尿增加的同時(shí),由于腎功能受損,腎小球?yàn)V過(guò)率減少,尿素的清除率減低,致使這些含氮的產(chǎn)物在體內(nèi)蓄積而潴留,血中非蛋白含量增高,尿素排出量減少,血中尿素增加[7]。

        3.1力竭運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的蛋白尿依賴于NADPH氧化酶途徑生成的ROS

        相關(guān)研究表明,腎臟的缺血/再灌注與腎臟組織ROS的生成有密切的聯(lián)系[6],力竭運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致腎臟的氧化損傷,并進(jìn)一步導(dǎo)致了蛋白尿的形成[1]。然而,誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)性蛋白尿生成的ROS的來(lái)源及其后續(xù)的作用機(jī)制并不清楚。

        近年來(lái),一些學(xué)者提出運(yùn)動(dòng)引起的骨骼肌以外組織的ROS增加源于NADPH氧化酶[1]。在腎臟中,NADPH氧化酶成分大量表達(dá)在腎血管、腎小球系膜、足細(xì)胞致密斑、厚升支段、遠(yuǎn)端小管和集合管內(nèi)。在生理狀態(tài)下,這些細(xì)胞的NADPH氧化酶活性很低,而各種生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、高血糖和脂質(zhì)代謝障礙的刺激可使此酶激活,產(chǎn)生ROS[8],作為信號(hào)傳遞分子或自由基的來(lái)源導(dǎo)致氧化損傷[9]。apocynin是一種NADPH氧化酶的強(qiáng)抑制劑。有研究表明apocynin可以降低NADPH氧化酶活性,抑制氧化應(yīng)激,減少微量蛋白尿的分泌,延緩腎臟病進(jìn)展,在糖尿病腎病中具有保護(hù)作用[10]。本研究采用apocynin來(lái)抑制NADPH氧化酶活性,結(jié)果提示一次性力竭運(yùn)動(dòng)可明顯增加腎組織ROS的生成,而注射apocynin的力竭運(yùn)動(dòng)組由于apocynin抑制了腎組織中NADPH氧化酶活性,使ROS的生成減少。因此,可以認(rèn)為,力竭運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的腎組織ROS生成增加,與NADPH氧化酶活性增加有關(guān)。

        本研究參照了Kocer的力竭運(yùn)動(dòng)模型。在Kocer的研究中發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)性蛋白尿模型的跑臺(tái)力竭運(yùn)動(dòng)明顯造成大鼠腎臟脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物和NADPH氧化酶活性增加,而給大鼠連續(xù)4天注射diphenyleneiodonium chloride(DPI,一種NADPH氧化酶的抑制劑),力竭運(yùn)動(dòng)后大鼠腎臟NADPH氧化酶活性受抑制,ROS生成量減少,蛋白尿生成也隨之減少。推測(cè)腎臟NADPH氧化酶活性的增高可能源于力竭運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的中性粒細(xì)胞或巨噬細(xì)胞對(duì)腎組織的浸潤(rùn),也可能是運(yùn)動(dòng)期間腎臟組織增加的自由基激活了位于腎小球的NADPH氧化酶[1]。

        總之,本研究與Kocer等的研究結(jié)果均觀察到,抑制腎臟NADPH氧化酶活性可以消除力竭運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的腎臟氧應(yīng)激的發(fā)生,并防止運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的生成。這些研究結(jié)果表明,NADPH氧化酶活性的增加,是力竭運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致腎臟ROS增加的一個(gè)重要來(lái)源,是誘發(fā)運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的重要途徑。為了了解NADPH氧化酶產(chǎn)生的ROS的后續(xù)作用,即ROS是如何進(jìn)一步誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)性蛋白尿生成的,本研究從ONOO-途徑進(jìn)行了進(jìn)一步研究。

        3.2力竭運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)腎臟ONOO-生成

        在NO存在的情況下,O2-.可與NO反應(yīng)生成ONOO-。ONOO-具有很強(qiáng)的強(qiáng)氧化性和硝基化作用,可硝基化蛋白質(zhì)中酪氨酸殘基并生成3-NT,并能改變酶活性、造成線粒體損傷及細(xì)胞凋亡。

        由于ONOO-在體內(nèi)的半衰期極短,因此研究中常選擇ONOO-的生物標(biāo)志物3-NT來(lái)推測(cè)ONOO-生成量。3-NT的檢測(cè)已被廣泛地運(yùn)用于腎臟疾病的研究。在運(yùn)動(dòng)模型的研究中,李麗、田振軍等的研究均推測(cè)過(guò)度訓(xùn)練導(dǎo)致腎臟產(chǎn)生過(guò)量NO可迅速與O2-.反應(yīng),結(jié)合生成ONOO-,并進(jìn)一步造成腎組織的過(guò)氧化損傷[11]或直接造成DNA損傷[12]。然而,前述推測(cè)國(guó)內(nèi)并未見(jiàn)實(shí)證研究。本研究通過(guò)Western blot檢測(cè)到了力竭運(yùn)動(dòng)后腎臟3-NT的變化,顯示一次性力竭運(yùn)動(dòng)可明顯增加大鼠腎組織3-NT表達(dá)(P<0.01),而力竭運(yùn)動(dòng)+藥物組大鼠與力竭運(yùn)動(dòng)組相比3-NT表達(dá)明顯降低(P<0.05),提示力竭運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致腎組織ONOO-增加,而通過(guò)apocynin抑制NADPH氧化酶活性后,ONOO-生成減少,說(shuō)明前述力竭運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的NADPH氧化酶途徑生成的ROS參與了腎組織ONOO-的生成。并且,NADPH氧化酶途徑的ROS生成量、ONOO-生成量與尿蛋白的生成保持同步變化,提示ONOO-的過(guò)量生成也可能是運(yùn)動(dòng)性蛋白尿形成的誘導(dǎo)因素。

        Gülsen等[2]采用大鼠連續(xù)5 d的跑臺(tái)力竭運(yùn)動(dòng),在末次運(yùn)動(dòng)24 h之后,檢測(cè)到力竭組大鼠尿液中蛋白質(zhì)和糖類均顯著增加,同時(shí)腎曲小管部位ONOO-顯著增加。作者認(rèn)為,腎小球和腎小管是力竭運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致蛋白質(zhì)、糖類及類固醇排泄增加的敏感區(qū)域,ONOO-也可能主要產(chǎn)生于這些部位。來(lái)自離體的腎缺血/再灌注的研究發(fā)現(xiàn),小劑量的ONOO-可能對(duì)腎功能產(chǎn)生生理保護(hù)效應(yīng),而應(yīng)用大劑量的ONOO-灌注,尿鈉排泄顯著增多,提示ONOO-對(duì)腎小管的重吸收功能有損傷作用[13]。運(yùn)動(dòng)性蛋白尿形成與腎小管的重吸收能力不足有關(guān)[5],因此力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)腎臟產(chǎn)生的過(guò)量ONOO-也可能損傷了腎小管的重吸收功能,從而導(dǎo)致蛋白尿的發(fā)生。

        為進(jìn)一步了解力竭運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致腎臟ONOO-生成增加的NO的來(lái)源,本研究對(duì)力竭運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟中三種NOS蛋白(nNOS、iNOS、eNOS)及其活性均進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果未檢測(cè)到nNOS和eNOS蛋白表達(dá)及其活性有變化,而無(wú)論是力竭組還是力竭+藥物組,均顯示iNOS蛋白表達(dá)明顯增加(P<0.05),并且,與之相一致的是iNOS活性也見(jiàn)明顯增高(P<0.05)??梢哉J(rèn)為,力竭運(yùn)動(dòng)通過(guò)激活腎臟iNOS蛋白表達(dá)及其活性,使腎臟組織內(nèi)NO生成增多。董靜梅[14]也證明了過(guò)度訓(xùn)練可激活NADPH氧化酶活性,iNOS生成增多,ROS產(chǎn)生增加,并通過(guò)補(bǔ)充谷氨酰胺可抑制NADPH氧化酶活性,減少ROS生成。

        有研究表明,在腎臟缺血/再灌注過(guò)程中,可引起腎iNOSmRNA表達(dá)上調(diào),iNOS表達(dá)增多,而力竭運(yùn)動(dòng)所致的血液重新分配即可誘發(fā)腎臟缺血/再灌注。Evans研究發(fā)現(xiàn),腎小球cNOS蛋白含量在缺血/再灌注1 h后明顯增高,而腎小管iNOS活性在5 h后表達(dá)明顯,iNOS活性增強(qiáng)后生成過(guò)量的NO導(dǎo)致腎組織器官損傷,而這一機(jī)制可能與ONOO-的生成有關(guān)[15]。田振軍等在一項(xiàng)不同強(qiáng)度的大鼠跑臺(tái)訓(xùn)練的研究中發(fā)現(xiàn),在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,NOS的3種亞型的表達(dá)均呈增高趨勢(shì),且運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越大,生成的NO越多,對(duì)腎臟的損傷也越大。結(jié)果表明,不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)引起NOS在腎臟皮質(zhì)區(qū)的表達(dá)與缺血/再灌注可誘導(dǎo)其表達(dá)的情形相一致,表明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下NOS 在腎臟的表達(dá)類似于腎臟缺血/再灌注損傷。并進(jìn)一步推測(cè)腎臟皮質(zhì)區(qū)過(guò)量生成的NO與O2-.反應(yīng)生成更強(qiáng)氧化性的ONOO-[10]。

        綜上所述,力竭運(yùn)動(dòng)可明顯增加腎組織NADPH氧化酶活性,從而產(chǎn)生大量的O2-.,后者可與主要由腎臟iNOS催化生成的NO反應(yīng),產(chǎn)生大量的ONOO-,進(jìn)而引起運(yùn)動(dòng)性蛋白尿的生成。

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        Effect of NADPH oxidase inhibitor apocynin on the exercise induced proteinuria in rats

        CHEN Li-na,ZHOU Gang△,WU le,HOU Shao-hua

        (College of Sport,Hunan University,Changsha 410082,China)

        Objective:To investigate the effect of NADPH oxidase inhibitor apocynin on exercise-induced proteinuria and its related mechanism.Methods:Thirty-two SD rats were randomly divided into the control group(group C),control + drug group(group CA),exhaustive exercise group(group E),exhaustive exercise + drug group(group EA).The rats were administrated apocynin at 10 mg/kg weight,once a day for three days,and one hour after the drug injection,a one-time exhaustive exercise was performed.After exhaustive exercise,urine protein,blood urea nitrogen(BUN),and kidney reactive oxygen species(ROS)concentration,NOS activity,NOS and 3-NT concentration were detected.Results:In comparison to control group urinary protein(UP),ROS,inductible nitric oxide synthase(iNOS),3-NT levels increased significantly in group E while those in group EA did not change.Conclusion:The elevated renal NADPH oxidase activity by exhaustive exercise induced ROS that can rapidly react with NO,and then produces excess peroxynitrite,which contributes to occurrence of exercise-induced proteinuria.

        NADPH oxidase;exercise-induced proteinuria;reactive oxygen species(ROS);peroxynitrite(ONOO-);nitric oxide

        湖南省自然科學(xué)基金資助(12JJ3093)

        2015-05-25

        2015-11-11

        △Tel:13548644844;E-mail:zg460@126.com

        G804.5

        A

        1000-6834(2016)02-116-05

        10.13459/j.cnki.cjap.2016.02.006

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