运动训练对肾上腺NF－ΚB表达的影响

魏宏亮 赵晓明 王航平△ 王廷华

1（昆明医学院 神经研究所，昆明 650031）

2（云南师范大学 体育学院，昆明65000）

运动训练与健康的关系是人们谈论的热门话题和有趣的研究课题［1］。探寻有益于健康的训练方法对提高健康体质有重要的科学意义。目前运动的方法很多，游泳是其中的一项运动。肾上腺作为一个重要的神经内分泌器官，在运动与健康关系中的作用关注不多［2］。运动对肾上腺的影响也知之甚少。在近年工作中，我们在研究游泳训练与健康的关系时，意外发现不同负重能影响肾上腺核转录因子KB（Neuclear transcription factorκB，NF－κB）表达。NF－κB是一个与治疗反应和细胞凋亡有关的细胞因子［3－5］。其在炎症反应中作为关键的纽带已有诸多报道［6－8］。本实验报道NF－κB 在游泳训练神经内分泌调节中肾上腺的表达变化，为了解NF－κB与运动和肾上腺的关系提供神经生物学实验依据。

1 方法

1.1 动物和分组

成年SD 大鼠（体重为200±20g），购自昆明医学院实验动物中心。分为三组：①轻度负重组：负重占体重1%；②中度负重组：负重占体重3%；③重度负重组：负重占体重5%。每组8只大鼠。

1.2 游泳训练

用自制水槽（长10 米，宽0.5 米）进行游泳训练，将大鼠每天放入水槽游泳1h。第6周末停止训练。记录单位时间各组大鼠游泳距离，测算游泳速度。

1.3 样本获取

训练6周结束时，处死各组大鼠，取肾上腺用RT－PCR 检测肾上腺NF－ΚB mRNA 水平。

1.4 RT－PCR

各组肾上腺组织用Trizol试剂提取总RNA。用逆转录试剂盒制备cDNA。根据基因库NF－ΚB原则设计NF－ΚB上、下游引物（上游：5′－TCTGTTTCCCCTCATCTTTCC－3′，下游：5′－GCGTCTTAGTGGTATCTGTGCTT－3′）；以β－actin 为 内 参 照（上 游：5′－GTAAAGACCTCTATGCCAACA－3′，下游：5′－GGACTCATCGTACTCCTGCT－3′），以各组肾上腺cDNA 为模板。按如下条件进行NF－κB基因扩增。PCR 反应体系20μl，94℃5min后，变性30s，按各因子退火温度（扩增产物NF－κB 为164bp片段，退火温度53℃，β－actin为227bp，退火温度52.5℃）分别退火30s，72℃延伸1min，共30个循环，最后72℃总延伸10min。扩增产物用1%琼脂糖凝胶进行电泳检测，Biorad凝成像系统成像。拍片后用图像分析系统测定NGF及β－actin条带灰度值，以NF－κB 和β－actin的比值为相对光密度值代表NF－κB mRNA 相对量数进行统计学分析。

1.5 统计学分析

三组间比较用方差分析。P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

各组负重NF－κB 表达 见图1。NF－κB 在肾上腺表达，在164bp处发现明显NF－κB 条带，与上下游引物扩增的NF－κB 基因片段相对应。而在227bp处见β－actin电泳带，也与设计拟扩增的β－actin基因产物片段长度相符。各组条带积分光密度值分析结果显示：与轻度负重组（0.71±0.16）比较，中度负重组肾上腺NF－ΚB 表达水平（0.49±0.11）明显下调，P＝0.047＜0.05.而重度负重组（0.56±0.14）与轻度负重组间没有统计学差异（P＞0.05）。

图1 NF－κB在肾上腺表达Fig.1 Expression of NF－κB in adrenal body

3 讨论

本实验发现，NF－κB 在游泳训练大鼠肾上腺表达下调，提示运动训练影响神经内分泌轴的过程中涉及NF－κB表达变化。NF－κB的生物学作用涉及：①机体防御反应［9］；②组织损伤与应激［10］；③细胞分化与凋亡［11］；④肿痛生长抑制过程的信息传递［12］。在多数细胞，NF－κB在细胞浆与抑制性蛋白结合形成无活性的复合物，当致痛物和因子作用于相应受体后，可通过第二信使cer来激活NF－κB。此外，因各种原因如活性氧，感染等而后经活化的PKC，PKA也可直接导致NF－κB激活。活化的NF－κB（抑制性蛋白磷酸化改变构象 使NF－κB 脱落）可直接进入细胞核与DNA 接触，进而影响有关基因转录。因此，NF－κB 是一个与基因转录有关的关键因子。本实验中，中度负重组肾上腺NF－κB 表达明显较轻负重组减少，是否意味着重负担情况下NF－κB减少可能影响后续的一系列基因转录，从而发挥在游泳训练大鼠肾上腺的功能意义。文献提示，NF－κB 增加，可上调 抗 凋 亡 蛋白BCl－2 mRNA增加，并减少促凋亡蛋白Bax mRNA 水平，进而NF－κB可能在吸入氢气减少肺机械损伤中发挥抗凋亡作用［13］。而在脑缺血炎症反应中，NF－κB 因脑缺血而激活，随后又激活多种基因表达，进而参与炎症反应［9］。上述两个报道似乎提示了NF－κB 相反的作用，因此，中度负重肾上腺NF－κB 减少的功能意义仍需进一步确定。

本文为了解游泳训练后肾上腺与NF－κB的关系提供了重要的实验依据，从而为进一步阐明NF－κB在中度负重游泳大鼠肾上腺中的作用奠定了基础。

［1］Kjaer M.The future of sports medicine［J］.Scand J Med Sci Sports，2011；21（6）：1600－0838.

［2］Marais M，Maloney SK，Gray DA.The development of endotoxin tolerance，and the role of hypothalamo－pituitary－adrenal function and glucocorticoids in Pekin ducks［J］.J Exp Biol，2011；214（Pt 20）：3378－3385.

［3］Consoli A，Devangelio E.Thiazolidinediones and inflammation［J］.Lupus，2005；14（9）：794－797.

［4］Mo SJ，Son EW，Lee SR，et al.CML－1inhibits TNF－alphainduced NF－kappaB activation and adhesion molecule expression in endothelial cells through inhibition of IkBalpha kinase［J］.J Ethnopharmacol，2007；109（1）：78－86.

［5］Consoli A，Devangelio E.Thiazolidinediones and inflammation［J］.Lupus，2005；14（9）：794－797.

［6］Kang H，Choi HS，Kim JE，et al.Exopolysaccharide－Overproducing Lactobacillus paracasei KB28Induces Cytokines in Mouse Peritoneal Macrophages via Modulation of NF－kappaB and MAPKs［J］.J Microbiol Biotechno，2011；21（11）：1174－1178.

［7］Turner MD，Chaudhry A，Nedjai B.Tumour necrosis factor receptor trafficking dysfunction opens the TRAPS door topro－inflammatory cytokine secretion［J］.Biosci Rep，2012；32（2）：105－112.

［8］Shin HS，Ha UH.Up－regulation of human bradykinin B1receptor by secreted components of Pseudomonas aeruginosa via a NF－κB pathway in epithelial cells［J］.FEMS Immunol Med Microbiol，2011；63（3）：418－426.

［9］Rahman A，Fazal F.Blocking NF－κB：An Inflammatory Issue.Proc Am Thorac Soc，2011；8（6）：497－503.

［10］Shen X，Zhang X，Xu G，et al.BAFF－R gene induced by IFN－γin multiple myeloma cells is related to NF－κB signals［J］.Cell Biochem Funct，2011；29（6）：513－520.

［11］Yu M，Qi X，Moreno JL，et al.NF－κB signaling participates in both RANKL－and IL－4－induced macrophage fusion：receptor cross－talk leads to alterations in NF－κB pathways［J］.J Immuno，2011；187（4）：1797－1806.

［12］Das L，Vinayak M.Anti－carcinogenic action of curcumin by activation of antioxidant defence system and inhibition of signalling in lymphoma－bearing mice［J］.Biosci Rep，2012；32（2）：161－170.

［13］Huang CS，Kawamura T，Peng X，et al.Hydrogen inhalation reduced epithelial apoptosis in ventilator－induced lung injury via a mechanism involving nuclear factor－kappa B activation［J］.Biochem Biophys Res Commun，2011；408（2）：253－258.