賀道遠(yuǎn) 倪吉祥

（三峽大學(xué)體育學(xué)院，三峽大學(xué)人民醫(yī)院）

耐力運(yùn)動(dòng)上調(diào)老年小鼠心肌神經(jīng)生長因子的表達(dá)

賀道遠(yuǎn) 倪吉祥

（三峽大學(xué)體育學(xué)院，三峽大學(xué)人民醫(yī)院）

目的 研究耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年小鼠心臟神經(jīng)生長因子（NGF）蛋白表達(dá)的變化影響，揭示NGF在運(yùn)動(dòng)預(yù)防老年心衰中的作用及機(jī)制。方法 C57/BL6小鼠分為5組：15天齡（D15）、30天齡小鼠為幼年組（D30），90天齡小鼠為成年組（D90），360天小鼠為老年組（D360），360天齡運(yùn)動(dòng)小鼠為老年運(yùn)動(dòng)組（ED360），（n=8）運(yùn)動(dòng)方案為跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，上坡跑，坡度5°，速度16 m/min，每次30 min連續(xù)運(yùn)動(dòng)，每日1次，每周5天，共5周。采用Western blot法測定NGF蛋白表達(dá)。結(jié)果 幼年組、成年組心肌NGF蛋白表達(dá)比老年組高（p＜0.05），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；運(yùn)動(dòng)老年組心肌NGF蛋白表達(dá)比非運(yùn)動(dòng)老年組高（p＜0.05），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 運(yùn)動(dòng)上調(diào)老年小鼠心肌NGF蛋白的表達(dá)。

耐力運(yùn)動(dòng)；心肌；神經(jīng)生長因子

隨年齡增大，心血管疾病如高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌梗死等發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)越來越高，衰老是心血管疾病的主要危險(xiǎn)因素[1]。引起心力衰竭的心肌梗死，其發(fā)生也與衰老密切相關(guān)。心肌梗死發(fā)生后心臟的主要生理病理變化是心臟重構(gòu)，此外，還存在交感神經(jīng)重塑。這些后續(xù)變化會(huì)引起心臟結(jié)構(gòu)及功能的進(jìn)一步惡化，危及生命。神經(jīng)生長因子N G F是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子，可以調(diào)節(jié)神經(jīng)元的生長發(fā)育，維持神經(jīng)細(xì)胞的存活[2]，對(duì)心臟的交感緊張起調(diào)節(jié)作用[3]。研究發(fā)現(xiàn)，N G F的作用機(jī)制是通過結(jié)合其受體T r k A發(fā)揮抗凋亡作用[4]。有研究提示N G F在心肌梗死后出現(xiàn)的交感神經(jīng)重塑中可能起抑制作用，而在衰老過程中N G F的表達(dá)及作用還不太清楚。有規(guī)律的體力活動(dòng)對(duì)于老年人心衰的預(yù)防和康復(fù)具有積極作用，可降低心衰患者死亡率、提高生存質(zhì)量，但運(yùn)動(dòng)的這種正效應(yīng)的具體機(jī)制還不太清楚，是否參與到抑制交感神經(jīng)重塑等從而使心臟結(jié)構(gòu)和功能的發(fā)生良性逆轉(zhuǎn)？需要進(jìn)一步研究證實(shí)。該研究旨在研究耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年小鼠心臟N G F表達(dá)的變化影響，揭示N G F在運(yùn)動(dòng)預(yù)防老年心衰中的作用及機(jī)制。

1 對(duì)象和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

C 57/B L 6小鼠分為5組：15天齡（D 15）、30天齡小鼠為幼年組（D 30），90天齡小鼠為成年組（D 90），360天小鼠為老年組（D 360），360天齡的運(yùn)動(dòng)小鼠為運(yùn)動(dòng)老年組（ED 360），D 15、D 30、D 90、D 360組小鼠不運(yùn)動(dòng)，ED 360組進(jìn)行跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，每組10只，正常飲食。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

耐力運(yùn)動(dòng)方案為跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，上坡跑，坡度5°，速度16 m/min，每次30 min連續(xù)運(yùn)動(dòng)，每日1次，每周5天，共5周。運(yùn)動(dòng)組正式運(yùn)動(dòng)前先進(jìn)行一周的預(yù)適應(yīng)跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，速度8～10 m/min，每次5 min，每兩天1次，一周共3次。運(yùn)動(dòng)后2 h處死后取心臟，去血及附著物后迅速置于液氮中并轉(zhuǎn)移至-80 ℃冰箱凍存待測。運(yùn)動(dòng)老年組（ED 360）按上述方案運(yùn)動(dòng)，其他組不運(yùn)動(dòng)。

1.3 指標(biāo)測定

取組織在液氮中碾磨，裂解液溶解提取蛋白質(zhì)（碧云天蛋白提取試劑盒），測總蛋白質(zhì)濃度（碧云天B C A 法蛋白測定試劑盒）。蛋白表達(dá)的測定采用westernblot法，測定NGF蛋白表達(dá)。常規(guī)SDS-PAGE，PVDF膜轉(zhuǎn)膜，5%脫脂奶粉室溫封閉2 h，加入一抗（NGF一抗，1∶1000，Abcam；抗β-肌動(dòng)蛋白一抗，1∶ 2000，Cell Signaling），4 ℃ 過夜；二抗（1∶2000，Cell Signaling）室溫下孵育 2h，ECL 顯影（Advansta），Bio-Rad成像，Imagelab 軟件對(duì)各樣本灰度值進(jìn)行分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié)果采用目標(biāo)蛋白光密度與內(nèi)參光密度的比值作為測量蛋白的相對(duì)表達(dá)量。所有數(shù)據(jù)均用SPSS19. 0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，各數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，p＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同年齡小鼠心肌NGF表達(dá)

與老年組（D 360）比，幼年組（D 15、D 30）、成年組（D 90）心肌N G F蛋白表達(dá)均升高（p＜0.05），變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見圖1。結(jié)果顯示，隨著小鼠年齡增長，小鼠心肌N G F蛋白表達(dá)為一條先升后降的曲線。

2.2 運(yùn)動(dòng)小鼠NGF表達(dá)

與老年組（D 360）比，運(yùn)動(dòng)老年組（ED 360）小鼠心肌N G F蛋白表達(dá)升高，p＜0.05，見圖2。結(jié)果表明五周耐力運(yùn)動(dòng)后老年小鼠心肌N G F蛋白表達(dá)上升。

3 結(jié)論與討論

N G F是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、成熟起非常重要的作用。同時(shí)它還具有其他廣泛的作用，參與調(diào)節(jié)免疫、造血、內(nèi)分泌、生殖等系統(tǒng)的功能[5]。另外，心肌細(xì)胞能自分泌的N G F，心肌產(chǎn)生的N G F在心血管系統(tǒng)中也發(fā)揮至關(guān)重要的作用[6]。

圖1 不同年齡小鼠心肌NGF蛋白表達(dá)

圖2 非運(yùn)動(dòng)老年組和運(yùn)動(dòng)老年組小鼠心肌NGF蛋白表達(dá)

該研究結(jié)果表明，心肌N G F表達(dá)具有時(shí)程性特點(diǎn)，即不同年齡時(shí)期心肌N G F表達(dá)水平不同。幼年期隨年齡增長表達(dá)增加，成年期、老年期又呈下降趨勢。這可能與心肌在整個(gè)生命周期的不同發(fā)育階段有關(guān)，發(fā)育階段心肌生長，成熟和衰老階段心肌也逐漸衰弱。該研究結(jié)果顯示，心肌N G F蛋白表達(dá)量的變化與心肌的發(fā)育及個(gè)體發(fā)育的變化同步，顯示了心肌N G F在調(diào)節(jié)心肌結(jié)構(gòu)的重構(gòu)和功能的發(fā)揮中的作用。

國外文獻(xiàn)極少見運(yùn)動(dòng)與N G F蛋白表達(dá)關(guān)系的研究報(bào)道，但近幾年相關(guān)研究報(bào)道出現(xiàn)在了國內(nèi)期刊上，但主要是運(yùn)動(dòng)對(duì)神經(jīng)分泌N G F蛋白影響的研究，而未見運(yùn)動(dòng)影響心肌N G F蛋白表達(dá)的研究?？梢?，運(yùn)動(dòng)與心肌N G F表達(dá)的關(guān)系還未引起研究者的重視。而鑒于N G F對(duì)心肌結(jié)構(gòu)、功能的重要性[7]，而運(yùn)動(dòng)在延緩衰老等相關(guān)疾病中又起重要作用，因而運(yùn)動(dòng)對(duì)心肌N G F表達(dá)影響的研究是不容忽視的。該研究結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)能上調(diào)老年小鼠心肌N G F表達(dá)，這可能是老年個(gè)體對(duì)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)性的體現(xiàn)。但其機(jī)制及其具體的生物學(xué)意義還有待進(jìn)一步研究。

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Endurance Exercise Regulate the Expression of Cardiac Nerve Growth Factor Protein in Mice

He Daoyuan1Ni Jixiang2
（1. College of Physical Education，China Three Gorges University，Yichang，Hubei 443002，China；2.People’s Hospital of China Three Gorges University，Yichang，Hubei 443000，China）

Objective To investigate the effect of endurance exercise on the expression of cardiac nerve growth factor (NGF) protein in aged mice and to reveal the role and mechanism of NGF in exercise prevention of senile heart failure. Methods C57/BL6 mice were divided into 5 groups, 15-day (D15), 30-day mice (D30) were used as the young group; 90-day as the adult group (D90), 360-day mice for the aged group (D360), exercising mice 360-day the aged exercise group (ED360) (n=8). Exercise program is to run the treadmill, uphill running, whit 5° slope，16 speed m/min, for 30 min each time, once a day, 5 days a week for 5 weeks. The expression of NGF protein was determined by Western blot. Results The expression of myocardial NGF protein in mice of the young group and the adult group was higher than that in old group (p＜0.05), the difference was statistically significant、The expression of myocardial NGF protein in mice of aged exercise group was higher than that in mice of aged group(p＜0.05), the difference was statistically significant. Conclusion Exercise can upregulate the expression of NGF protein in the myocardium of aged mice.

endurance exercise；myocardium；nerve growth factor(NGF)

湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2012FFB03707）

賀道遠(yuǎn)，博士，教授，研究方向：運(yùn)動(dòng)生理學(xué)。倪吉祥，碩士，副主任醫(yī)師，研究方向：肺間質(zhì)病。