陳樂琴 李倩倩 閆海龍 張一民

1 山西師范大學(xué)體育學(xué)院（山西臨汾041000）

2 北京體育大學(xué)（北京100084）

細胞凋亡是指在基因控制下細胞有序死亡的形式。研究表明，心肌中同樣存在細胞凋亡[1]，細胞凋亡具有維持心臟正常形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的作用，與心臟的生理、病理發(fā)展過程有關(guān)。與壞死不同，細胞凋亡的發(fā)生有積極的生物學(xué)意義，與細胞增殖、分化和衰老起著互補與平衡的作用。隨著研究技術(shù)的不斷發(fā)展，眾多學(xué)者對心肌細胞不再增殖的傳統(tǒng)觀點提出了質(zhì)疑，指出正常心臟中存在固有干（祖）細胞[2]，心肌細胞有增殖能力[3-4]。細胞增殖和凋亡過程通過細胞因子相關(guān)聯(lián)，涉及一系列基因的激活、表達以及調(diào)控等作用。近些年，心血管疾病發(fā)病致死已成為人類死亡的首位原因[5-6]，而通過運動提高人體心肺耐力可以有效降低心血管疾病患病風(fēng)險[7]。

高強度間歇性訓(xùn)練（high intensity interval train?ing，HIIT）是一種以超過無氧閾強度或是接近于或大于最大攝氧量強度進行重復(fù)多次的相對較短時間（如10 s～5 min）運動的方式。過去十年，已經(jīng)有研究證明[8-10]，HIIT 在心臟康復(fù)中的良好效果，HIIT 比中等強度持續(xù)運動更有益于中等以及嚴重心臟病人的健康恢復(fù)，能夠減少健康個體的死亡率[11]，減少老年人的心臟病風(fēng)險[12]。眾多研究已經(jīng)顯示，細胞凋亡與增殖是運動鍛煉影響機體健康的重要生理機制，但研究多關(guān)注青年與老年階段，而對于青年向老年過渡的中年階段則極少有報道。本研究通過選取目前備受關(guān)注的高強度間歇訓(xùn)練干預(yù)方式，來探討其對中年大鼠心肌細胞凋亡與增殖相關(guān)蛋白表達及最大攝氧量的影響，為高強度間歇訓(xùn)練在人群中（尤其是中老年人）的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

1 對象與方法

1.1 實驗對象與分組

本研究選取9月齡的70只清潔級雄性Wistar 大鼠為實驗對象[13，14]。將大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機分為基礎(chǔ)值組（B 組），4 周安靜對照組（Q1 組）、4 周中等強度運動組（M1組）、4周HIIT組（H1組）和8周安靜對照組（Q2 組）、8 周中等強度運動組（M2 組）、8 周HIIT 組（H2組），每組10只。所有大鼠均在清潔級環(huán)境下分籠飼養(yǎng)，自由采食與飲水，動物房溫度為25℃，12 小時明暗周期交替。

1.2 實驗運動方案

安靜對照組：不進行運動。

中等強度運動組：大鼠進行跑臺訓(xùn)練。實驗運動前進行VO2max 測試，并根據(jù)測試結(jié)果，確定運動強度為60%VO2max[15]進行訓(xùn)練，每天訓(xùn)練1 次，每次50 min，每周5 d。M1組訓(xùn)練4周，M2組訓(xùn)練8周。

HIIT 運動組：實驗運動前進行VO2max 測試，并根據(jù)測試結(jié)果及大鼠達到最大攝氧量時的跑臺運動速度，參考梁春瑜等[16]方案設(shè)計，確定HIIT運動方案。H1與H2 組每天訓(xùn)練1 次，每次50 min，每周訓(xùn)練5 d，H1組訓(xùn)練4周，H2組訓(xùn)練8周。運動方案見表1。HIIT運動組與中等強度運動組的平均運動強度相同，均為60%VO2max（平均運動強度=總運動量/總運動時間HI?IT 組總運動量=（60%VO2max×7 min×1 次）+（80%VO2max×3 min×6 次）+（50%VO2max×3 min×6 次）+（60%VO2max×7 min×1 次），HIIT 組總運動時間=50min，HIIT 組平均運動強度=總運動量/總運動時間=63.6%VO2max）。

實驗開始后，干預(yù)組大鼠每兩周記錄一次最大攝氧量測試數(shù)據(jù)，并根據(jù)最大攝氧量測試結(jié)果重新調(diào)整運動強度。

表1 HIIT組訓(xùn)練方案

1.3 VO2max測試方案

所有大鼠在正式實驗開始前及訓(xùn)練至第2、4、6、8周末時均進行VO2max測試。最大攝氧量測試根據(jù)Le?andro 等[17]的研究進行改良，具體測試方案見表2。大鼠達到最大攝氧量的判斷標準為：1.大鼠在電刺激的情況下不能在跑臺上繼續(xù)跑。2.兩級之間的VO2max/一級速度之間相差小于5%。測試儀器為開放環(huán)路量熱計（OxymaxDeluxe System，哥倫布儀器，美國）。

表2 VO2max測試方案

1.4 取材與心肌指數(shù)的測量計算

基礎(chǔ)值組大鼠在首次最大攝氧量測試結(jié)束后24 h取材，安靜對照組與干預(yù)組大鼠均在干預(yù)第4、8 周最大攝氧量測試結(jié)束后24 h 進行取材。每次取材前先稱取大鼠體重，后用2%戊巴比妥鈉腹腔注射進行麻醉，迅速摘取心臟稱重，隨后轉(zhuǎn)入－80℃冰箱中保存，用于Western Blotting 法測試。心臟稱重后以心臟重量與體重比值計算心肌指數(shù)（心肌指數(shù)=心臟重量/體重，mg/g）[18]。

表3 取材安排

1.5 Western Blot 檢測

對凋亡與增殖相關(guān)蛋白Bcl-2相關(guān)X蛋白（Bcl-2-Associated X，Bax）、B 淋巴細胞瘤-2 基因（B-cell lym?phoma-2，Bcl-2）、活化半胱天冬蛋白酶-3（Cleaved Caspase-3）、活化聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1（cleaved poly ADP- ribose polymerase- 1，Cleaved PARP-1）、增殖細胞核抗原（proliferatingcellnuclear an?tigen，PCNA）進行Western Blotting 檢測。

取心肌100 mg加入1 mL含有蛋白酶抑制劑的裂解液中低溫勻漿，使細胞充分裂解后置于4℃離心機離心，12000 轉(zhuǎn)離心10 min，取上清液。隨后用Thermo Fisher 的BCA 試劑盒測定并調(diào)整蛋白濃度一致，加入蛋白上樣緩沖液，配平上樣量，70℃水浴10 min使蛋白變性后分裝樣品。

加樣到預(yù)制膠（NuPAGE? Novex 12%Bis-Tris Gel）置于電泳槽，加入5%體積的電泳緩沖液，120 V電泳90 min；轉(zhuǎn)膜（轉(zhuǎn)膜緩沖液：Tris 3.03 g/L、甘氨酸14.41 g/L、甲醇200 mL/L、蒸餾水）約90 min；5%脫脂奶粉封閉1 h；一抗孵育：Bcl-2（Santa Cruz，1∶200）、Bax（Abcam，1∶2000）、Cleaved Caspase-3（CST，1∶500）、PCNA（Santa Cruz，1∶200）、Cleaved PARP-1（Santa Cruz，1∶500）、GAPDH（Abcam，1∶20000），封閉4℃搖床過夜，次日用TBST洗膜8 min×4；二抗孵育：羊抗小鼠（Abcam，1 ∶20000）、羊抗兔（Abcam，1 ∶30000），封閉1 h，后用TBST 洗膜8 min×4；化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)（Bio-rad公司，美國）曝光顯影。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

測試條帶采用Image Lab 4.0 進行數(shù)據(jù)采集。所有實驗數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標準差（x±s）表示，運用SPSS17.0 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，總體分析采用雙因素方差分析，組內(nèi)兩兩對比采用單因素方差分析進行處理，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠體重測量結(jié)果

見表4、5，單因素方差分析結(jié)果顯示，運動干預(yù)4周時，HIIT 組大鼠體重與安靜組相比顯著下降（P＜0.05）；運動干預(yù)8 周時，與安靜組相比，中等強度運動組大鼠體重顯著下降（P＜0.05），HITT 組大鼠體重顯著下降（P＜0.01）。雙因素方差分析結(jié)果顯示，運動方式對大鼠體重具有非常顯著的影響（P＜0.01），但訓(xùn)練周數(shù)對大鼠體重?zé)o顯著影響（P＞0.05），兩個影響因素也無交互作用（P＞0.05）。表明HIIT控制大鼠體重增長比中等強度持續(xù)運動更為快速有效。

表4 8周運動干預(yù)大鼠體重變化結(jié)果（g）

表5 大鼠體重雙因素方差分析結(jié)果

2.2 大鼠心肌指數(shù)測量結(jié)果

見表6、7，單因素方差分析結(jié)果顯示，干預(yù)8 周后從安靜組到中等強度運動組再到HIIT 組，心肌指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，其中HIIT 組顯著高于安靜組（P＜0.05）。雙因素方差分析結(jié)果顯示，運動方式對大鼠心肌指數(shù)有顯著的影響（P＜0.05），但訓(xùn)練周數(shù)對大鼠心肌指數(shù)無顯著影響（P＞0.05），兩個影響因素也無交互作用（P＞0.05）?？芍?，HIIT較中等強度持續(xù)運動明顯提高了心肌指數(shù)。

表6 8周運動干預(yù)大鼠心肌指數(shù)變化結(jié)果（mg/g）

表7 大鼠心肌指數(shù)雙因素方差分析結(jié)果

2.3 VO2max測試結(jié)果

見表8、9，單因素方差分析結(jié)果顯示，4 周時HIIT組VO2max 相比干預(yù)前顯著提高（P＜0.01），與同周安靜組和中等強度運動組相比均顯著提高（P＜0.01，P＜0.05）；8 周時HIIT 組VO2max 相比干預(yù)前顯著提高（P＜0.01），與同周安靜組相比顯著提高（P＜0.05）。雙因素方差分析結(jié)果顯示，運動方式與訓(xùn)練周數(shù)對大鼠VO2max 均有非常顯著的影響（P＜0.01），且存在交互作用影響（P＜0.01）?？芍琀IIT 較中等強度持續(xù)運動明顯提高了VO2max。

表8 8周運動干預(yù)大鼠VO2max變化結(jié)果（mL/kg/hr）

表9 大鼠VO2max雙因素方差分析結(jié)果

2.4 大鼠心肌細胞凋亡與增殖相關(guān)蛋白表達結(jié)果

如圖1所示，Bax蛋白表達：與Q1組相比，M1與H1組顯著下降19.3%、17.4%（P＜0.01）；Q2組與B組、Q1組相比顯著下降19.0%、25.7%（P＜0.01）；H2 組與Q2 組、M2組相比顯著提高23.5%、22.2%（P＜0.01，P＜0.05）。

Bcl-2 蛋白表達：Q2 組與Q1 組相比顯著下降22.0%（P＜0.05）；M2 組與M1 組相比顯著下降21.4%（P＜0.05）。

Bax/Bcl-2 比值：4 周時各組無顯著差異（P＞0.05）；8周時各組總體呈上升趨勢，H2組與H1組、Q2組和M2組相比顯著提高53.8%、56.8%、34.7%（P＜0.01，P＜0.01，P＜0.05）。

如圖2所示，Cleaved Caspase-3 蛋白表達：4 周時各組無顯著差異（P＞0.05）；8 周時各組總體呈上升趨勢，H2組與H1組、Q2組和M2組相比顯著提高24.2%、33.7%、18.3%（P＜0.05）。

如圖3所示，Cleaved PARP-1 蛋白表達：與Q1 組相比，M1 與H1 組顯著下降20.4%、22.5%（P＜0.01）；Q2組與B組、Q1組相比顯著下降43.0%、38.7%（P＜0.01）；M2組比Q2組顯著上升15.8%（P＜0.01）；H2組與Q2組、M2組相比顯著提高45.6%、25.8%（P＜0.01）。

如圖4所示，PCNA 蛋白表達：與B 組相比，Q1 與Q2組顯著下降18.0%、42.0%（P＜0.05，P＜0.01）；Q2組與Q1組相比顯著下降23.2%（P＜0.01）；H2組與Q2組、M2組相比顯著提高65.5%、52.4%（P＜0.01）。

圖1 各組大鼠心肌細胞免疫印跡Bax/Bcl-2結(jié)果比較

圖2 各組大鼠心肌細胞免疫印跡Cleaved Caspase-3/GAPDH結(jié)果比較

圖3 各組大鼠心肌細胞免疫印跡Cleaved PARP-1/GAPDH結(jié)果比較

圖4 各組大鼠心肌細胞免疫印跡PCNA/GAPDH結(jié)果比較

3 分析與討論

3.1 HIIT對大鼠體重、心肌指數(shù)的影響

在動物模型和受試者研究中表明，HIIT 是預(yù)防體重增加、減少脂肪堆積的高效手段[19，20]，相比中等強度持續(xù)運動效果更好[21，22]，用時更短[23]。運動不僅對控制體重有著重要的作用，還會對心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生良好影響。長期系統(tǒng)運動訓(xùn)練可使心臟發(fā)生適應(yīng)性肥大，可發(fā)生在左、右心室和心房，以左心室增大為主。Holloway 等[24]在研究中對高血壓大鼠進行HIIT 干預(yù)，結(jié)果大鼠左心室質(zhì)量增加20%（P＜0.05），表明HIIT促進了高血壓大鼠左心室的病理適應(yīng)。田振軍等[25]對3月齡青年大鼠進行8周有氧運動后，大鼠心系數(shù)顯著增加，心率（HR）和左心室舒張末壓（LVEDP）顯著下降，左心室收縮壓（LVSP）和左心室內(nèi)壓最大變化速率（±dp/dtmax）顯著升高，表明有氧訓(xùn)練使心臟發(fā)生適應(yīng)性肥大，提高了左室舒縮功能。本實驗將關(guān)注對象的年齡推后定位到9月齡的中年大鼠，結(jié)果顯示，與安靜組相比，8周的HIIT有效控制了中年大鼠體重的增加，提高了心肌指數(shù)，且與中等強度運動組相比，起效更快，效果更顯著，這就為心功能的穩(wěn)定與提升奠定了基礎(chǔ)。

心功能受損、炎性細胞因子增加和氧化應(yīng)激升高是衰老和心血管疾病的常見現(xiàn)象。目前認為，心臟質(zhì)量的顯著減少直接導(dǎo)致收縮功能受損、心肌病、心臟病和心力衰竭[26]，與年輕人相比，70歲的老年男性心臟質(zhì)量減少了30%[27]。本研究發(fā)現(xiàn)，約9～11月齡的自然增齡中年大鼠心肌指數(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了下降趨勢，推測之后不管是維持現(xiàn)有水平還是繼續(xù)降低，均不能為今后的老年時期提供良好的質(zhì)量基礎(chǔ)，提示，中年時期的運動干預(yù)對預(yù)防和延緩老年性心功能退變是必要的。

3.2 HIIT對大鼠最大攝氧量的影響

最大攝氧量是評價機體心肺耐力的金標準，HIIT能夠提高超重成年人的最大攝氧量[28]，并有助于改善肥胖患者的心臟代謝，提高心肺耐力，降低血漿脂質(zhì)[29]。在動物實驗中，王林佳等[30]對6周齡大鼠進行10周的HIIT與中等強度持續(xù)運動干預(yù)，發(fā)現(xiàn)HIIT組大鼠最大攝氧量出現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢比中等強度持續(xù)運動組早，10周時HIIT組大鼠最大攝氧量已顯著高于中等強度持續(xù)運動組。這與崔新雯等[31]研究中有關(guān)HIIT對大鼠有氧運動能力影響的研究結(jié)果一致，該研究在對9月齡大鼠進行12 周的HIIT 與中等強度持續(xù)運動干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，相比中等強度持續(xù)運動，HIIT顯著提高了最大攝氧量，且兩種運動方式顯著提高了大鼠力竭運動時間和距離。

上述研究表明相對于中等強度持續(xù)運動，HIIT在提高機體最大攝氧量，提高心肺耐力方面更為快速有效。老齡化的特征是心功能的逐漸下降，包括心輸出量、血流量和耗氧量等，嚴重影響有氧運動能力[32]。本研究中，9月齡大鼠已屬于中年大鼠，但安靜組大鼠最大攝氧量無下降趨勢，推測9～11月齡的中年大鼠有氧運動能力可能仍處于較高水平。中等強度運動組最大攝氧量呈上升趨勢，但無顯著性，推測中等強度運動對最大攝氧量的提升所需時間較長，而HIIT 組大鼠最大攝氧量在4周時就已經(jīng)表現(xiàn)出顯著提升，并且保持到8周實驗結(jié)束，表明HIIT 對最大攝氧量的提升效果更為快速有效，這對后期積極應(yīng)對老年大鼠有氧運動能力的下降具有重要意義。另外，本研究中最大攝氧量采用（mL/kg/hr）相對值表示，可排除體重對最大攝氧量的影響。

3.3 HIIT對大鼠心肌細胞凋亡與增殖相關(guān)蛋白表達的影響

心肌細胞在胚胎發(fā)育末期已經(jīng)基本分化成熟，由于某種細胞周期抑制因子的作用，形成G1/S 期限制點（R 點）屏障細胞不再合成DNA，因而失去了分裂增殖能力[33]。因此，過去一直忽視了心肌細胞發(fā)生凋亡的可能。但有研究發(fā)現(xiàn)，不管是靜止狀態(tài)還是運動狀態(tài)，心肌細胞都會出現(xiàn)一定水平的凋亡[34]。文獻報道，運動負荷與心肌細胞凋亡關(guān)系密切。Carraro等[35]在關(guān)于運動與心肌細胞凋亡的研究中發(fā)現(xiàn)，不管是短時間還是長時間的劇烈運動都會導(dǎo)致心肌細胞的不正常凋亡。Li等[36]通過觀察耐力訓(xùn)練和急性力竭運動后大鼠心肌細胞凋亡情況發(fā)現(xiàn)，急性力竭運動組心肌組織中Bcl-2表達明顯降低，Bax表達、心肌細胞凋亡指數(shù)明顯增加，耐力訓(xùn)練組Bcl-2表達明顯上調(diào)，Bax表達、心肌細胞凋亡指數(shù)顯著降低。胡亞哲等[37]研究證實，有氧訓(xùn)練可使大鼠心肌細胞凋亡適度增加，過度訓(xùn)練則使大鼠心肌細胞凋亡顯著升高，提示運動強度越大心肌細胞凋亡越明顯，一氧化氮（NO）可能是產(chǎn)生細胞凋亡的誘因。張鈞等[38]研究發(fā)現(xiàn)長期中等負荷的運動可抑制大鼠心肌細胞凋亡，而力竭運動和過度訓(xùn)練可促進心肌細胞凋亡。

以上研究均表明，適宜的運動刺激下，心肌細胞凋亡發(fā)生的比率增加不多，且在某種條件下還有可能抑制心肌細胞的凋亡，增強心肌細胞抗凋亡的能力，而反復(fù)大強度運動可引起心肌細胞凋亡發(fā)生的比率明顯增加，對心臟造成很大損傷。上述研究多為青壯年鼠，而對老年大鼠的研究也得出了同樣的結(jié)論，王永良[39]在對自然老化的16月齡大鼠進行不同負荷游泳運動干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，隨著運動負荷的增加，老齡大鼠心肌細胞凋亡水平呈遞增趨勢。這表明，大負荷運動促進老齡大鼠心肌細胞凋亡的發(fā)生，而適宜運動能夠抑制心肌細胞凋亡發(fā)生。這對運動減緩由衰老引起的心肌細胞數(shù)量流失具有重要意義。衰老的特征是心肌細胞減少、重構(gòu)和心臟收縮功能受損。隨著年齡的增長，左心室程序性細胞死亡的比率增加，導(dǎo)致心肌細胞減少30%，而運動可以保護老化心臟的心臟功能[40]。

細胞凋亡是由基因控制的細胞自主性死亡的過程，在眾多調(diào)控凋亡的因子中Bcl-2 家族和Caspase 家族發(fā)揮著重要作用。B 細胞淋巴瘤-2 基因（Bcl-2）是凋亡抑制基因，Bcl-2 相關(guān)X 蛋白（Bax）是促進凋亡的基因，Bax/Bcl-2 的比率形成了細胞凋亡的“分子開關(guān)”，Bax/Bcl-2升高細胞趨于凋亡，反之細胞凋亡受到抑制。而凋亡的細胞死亡最終由Caspase 家族完成。Cleaved Caspase-3 是細胞凋亡的執(zhí)行者，能夠水解下游底物，切斷DNA，導(dǎo)致細胞凋亡[41]。PARP-1 是存在于真核細胞中能有效修復(fù)DNA 損傷的核酶[42]，是Cas?pases-3 的重要底物并被其抑制。當(dāng)Cleaved Caspas?es-3 將PARP-1 剪切裂解為Cleaved PARP-1 時，PARP-1 失去對DNA 的修復(fù)作用，細胞凋亡水平上升。因此Cleaved PARP-1 被視為凋亡的一個重要標記物[43]。

本研究中探索了HIIT對中年大鼠心肌細胞凋亡相關(guān)蛋白表達的影響，試圖為激活最佳凋亡水平的有效運動方式提供依據(jù)。通過對細胞凋亡調(diào)控基因Bax、Bcl-2 和凋亡標志蛋白Cleaved Caspase-3、Cleaved PARP-1進行檢測發(fā)現(xiàn)，中等強度持續(xù)運動組干預(yù)4周時，Bax/Bcl-2 比率有所下降，但無顯著性；8 周時與同期安靜組相比中強度持續(xù)運動組Bax/Bcl-2比率上調(diào)，但仍無顯著性，而HIIT組Bax/Bcl-2比率顯著上調(diào)。凋亡標志蛋白Cleaved Caspase-3表達的變化趨勢與Bax/Bcl-2 比率基本相同，8 周的HIIT 干預(yù)顯著提高了Cleaved Caspase-3 蛋白表達，表明8 周的HIIT 干預(yù)顯著提高了中年大鼠心肌細胞凋亡水平。值得注意的是，在Bax/Bcl-2比率變化中，Bax蛋白表達變化的顯著性遠遠高于Bcl-2，推測在實驗條件下，中年大鼠心肌細胞中Bcl-2對兩種運動方式的誘導(dǎo)并不敏感，細胞凋亡“分子開關(guān)”的倒向主要由Bax 蛋白表達決定。本研究中，Cleaved PARP-1 蛋白表達趨勢與Cleaved Cas?pase-3 基本相同，這也印證了Bax/Bcl-2 比率與Cleaved Caspase-3表達所反映心肌細胞凋亡水平的變化，而Cleaved PARP-1 表達變化的顯著性更高，推測是因為Cleaved PARP-1 處于凋亡調(diào)控的下游而產(chǎn)生了“級聯(lián)放大效應(yīng)”。文獻報道，衰老導(dǎo)致線粒體介導(dǎo)的凋亡途徑增加，包括Bax/Bcl-2 比率提高，Caspase-9和Cleaved Caspase-3表達提高導(dǎo)致細胞凋亡增加。然而，長期耐力運動訓(xùn)練逆轉(zhuǎn)了凋亡相關(guān)蛋白表達的升高，提示運動訓(xùn)練能有效抑制由于衰老引起的細胞凋亡增加[44]。本實驗中大鼠月齡處在青年向老年過渡的中年階段，4周運動干預(yù)中，隨著有氧運動能力的提升，大鼠心肌細胞凋亡水平表現(xiàn)出下降趨勢，而8 周時尤其是HIIT 組凋亡水平顯著提升，可能是由于本實驗中大鼠跑速是不斷提高的，尤其是HIIT 干預(yù)會不斷對大鼠心肌產(chǎn)生新的生理性刺激，且當(dāng)心肌受到過度牽張被拉長或受到機械應(yīng)力作用導(dǎo)致容量和壓力超負荷時心肌細胞凋亡會增加[45]。而從8 周大鼠心肌指數(shù)及最大攝氧量的提高看，心肌細胞凋亡水平的提高并未對心臟產(chǎn)生過多不良影響，推測這是受損的心肌結(jié)構(gòu)與功能的自我恢復(fù)以及心肌細胞的自我更新與清除，是對運動訓(xùn)練的適應(yīng)表現(xiàn)。

PCNA 的蛋白表達變化情況也支持了上述推論。研究證實，正常心臟存在著固有干（祖）細胞[2]，心肌細胞確有增殖能力[3-4]。盡管其增殖能力非常有限，且更新率隨年齡增長而逐漸降低[3]，但在維持心功能穩(wěn)定和受損心肌恢復(fù)方面，具有重要意義。增殖細胞核抗原（PCNA）是細胞周期標記蛋白[46]，它們由3 個首尾相接的同源單體組成，每個單體含有空間結(jié)構(gòu)相同的兩個結(jié)構(gòu)域，因此每個PCNA 分子有6 個重復(fù)的結(jié)構(gòu)域，形成一個六邊對稱的封閉環(huán)狀，圍繞著DNA 雙鏈并將復(fù)制聚合酶固定在基因組模板上，是真核染色體DNA 復(fù)制和修復(fù)的重要組成部分[47]。周云鶴等[48]對2月齡小鼠進行4 周有氧運動和過度運動訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)，運動能有效刺激小鼠心臟，促進心肌增殖細胞核抗原（PCNA）的表達，改善心臟功能，且有氧運動對心臟形態(tài)和功能的改善作用大于過度運動。田振軍等[25]研究也發(fā)現(xiàn)有氧運動可促進心肌細胞增殖相關(guān)蛋白PCNA 的表達，誘導(dǎo)心肌細胞的增殖。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著周齡的增長，非干預(yù)組大鼠心肌細胞PCNA 蛋白表達顯著下降，提示大鼠在中年階段心肌細胞增殖水平就已經(jīng)開始下降。而運動干預(yù)8周后，HIIT組PCNA表達相比同期安靜組顯著升高，中等強度持續(xù)運動組PCNA 表達雖也有升高，但無顯著性。這表明8 周的HIIT 可有效誘導(dǎo)中年大鼠心肌細胞增殖，抑制因增齡引起的增殖水平下降，而通過有氧運動誘導(dǎo)中年大鼠心肌細胞增殖的效果已不理想。

4 結(jié)論

（1）8周HIIT 干預(yù)能夠有效控制中年大鼠體重增長，提高心肌指數(shù)，提高最大攝氧量；

（2）8周HIIT 干預(yù)會使中年大鼠心肌發(fā)生適應(yīng)性改變：一方面提高Bax/Bcl-2 比率，上調(diào)Cleaved Cas?pase-3、Cleaved PARP-1 蛋白表達，誘導(dǎo)細胞凋亡；另一方面上調(diào)PCNA蛋白表達，誘導(dǎo)細胞增殖。