有氧运动对肥胖大鼠心肌细胞凋亡及抗肥胖作用影响的研究

李文艳 霍瑾璇

（商丘医学高等专科学校基础医学部，河南 商丘 476000）

有氧运动对肥胖大鼠心肌细胞凋亡及抗肥胖作用影响的研究

李文艳 霍瑾璇

（商丘医学高等专科学校基础医学部，河南 商丘 476000）

目的 揭示肥胖以及有氧运动对大鼠心肌细胞的影响、肥胖大鼠的血清的TG、TC、HDL-c、LDL-c水平的变化。方法 通过对大鼠进行肥胖造模、标本采集、指标测定、图像分析、统计处理，观察有氧运动能否降低肥胖大鼠的体质量、减少心肌细胞凋亡、研究其分子生物学机制以及与氧化、抗氧化物、NO水平及TNF-α表达水平，并进行初步的机制的探讨，阐明肥胖者心脏结构和功能受损的发病机制。结果 肥胖大鼠发生心肌细胞损害，血清中TG、TC、HDL-C、LDL-C均增高，发生心肌凋亡的比率高，经长期运动干预后，情况改善。结论 长期有氧运动可以降低肥胖大鼠与肥胖抵抗大鼠的体质量，减少心肌凋亡。

有氧运动；肥胖；大鼠；心肌细胞；抗肥胖作用

随着生活水平的提高，生活节奏的加快，我国现今肥胖者迅速增加，身体脂肪含量的增加，会导致心脑血管、血压水平及血脂处于风险状态。本实验运用大鼠实验，进行高脂饮食诱导肥胖模型的建立，结合糖脂代谢与心脏内皮细胞的病生理关系［1］，实验着眼于一定周期的、有规律的有氧运动肥胖大鼠心肌细胞的影响。通过结果显示，在肥胖症早期进行针对体育锻炼及临床治疗有重要意义。本研究强调对于肥胖患者实行早期干预，报道如下。

1 资料与方法

1.1 动物造模和实验方法：100只健康雄性大鼠（体质量75～100 g），由校动物中心提供，饲养笼圈养，饲养环境温度要求：22～24 ℃最佳，饲养湿度为35%～65%，在实验期间经检测均达到适宜的湿度及温度。规范定时投放动物高脂饲料。使其适应环境、饮食7 d后，将大鼠分组饲养喂食，其中65只大鼠投放动物高脂饲料喂养，设为实验组；将35只大鼠投放普通饲料喂养，设为对照组。普通饲料和高脂饲料喂食70余天后，将大鼠进行筛选，筛选标准为：高于对照组大鼠体质量均数的49%以上，挑出诱导肥胖和诱导肥胖抵抗大鼠各30只，再从中任意选取10只（诱导肥胖）、15只大鼠（诱导肥胖抵抗），实行有氧运动70余天，每日上午10:00～12:00，使用大鼠强迫游泳实验装置进行有规律的中度训练，训练时间需达到半小时及以上。每隔7 d称重一次并记录。

1.2 检测方法：血液离心后，运用试剂盒检测LDL-C、TG、TC及HDL-C，检测方法规范。将心肌细胞放置在1 mL的4 ℃氯化钠溶液里离心匀浆5 min，每分钟3500 r，在进行TUNEL法测定细胞凋亡，SABC法测定免疫组化。将心肌细胞切片置于300倍电子显微镜下图像的分析，抽选视野图像采集数目为15个。

1.3 采集样本：训练结束1 d后，用麻醉剂注射大鼠，选择心脏部位采血，并进行心脏称重和心肌细胞抽样，选左心室部位少量心肌细胞标本待检。

1.4 实验材料：试剂盒TG、TC、HDL-C、LDL-C、TUNEL、SABC；药品：0.9%氯化钠注射液，2%戊巴比妥那；甲醛；动物高脂饲料。

1.5 实验仪器：BI-2000医学图像分析系统，全自动生化分析仪，450型酶标免疫测定仪，Lecia Rm-2135型石蜡切片机，水浴锅，微波炉，微量加样器，80-2离心机TE2000-E荧光显微镜，低温冰箱，注射器，Olympus CHT-2型光学显微镜，大鼠强迫游泳实验装置。

2 结 果

2.1 高脂饮食能诱导建立大鼠肥胖和肥胖抵抗模型，本实验造模成功的率为60%，与国内外大多数学者的饮食诱导单纯性肥胖大鼠模型的造模过程相符合［2］。

2.2 长期高脂饮食会增加心脏负担，心肌细胞凋亡增多，心肌细胞严重脂质沉积，脂肪代谢紊乱，高倍镜下显示心肌细胞染色比正常心肌色浅，排列紊乱，横纹不清晰［3］，而肥胖游泳组大鼠心肌染色较清晰，排列有序，横纹清晰，但心肌肌纤维略松散，不紧致，肥胖抵抗组大鼠心肌细胞和肥胖大鼠心肌细胞相比，排列较紧致，但细胞核不清晰，略杂乱，肥胖抵抗游泳组心肌细胞横纹清晰，排列整齐，染色深，无明显坏死等病理改变。与国内外近期研究结果一致［4］。

2.3 训练运动显著抑制了肥胖大鼠的体质量增长：经70余天周游泳训练，两组大鼠体质量均增加，实验组大鼠体质量增加36.1 g，仅增加了8.9%，而对照组大鼠体质量增加了148.2 g，增加了32.9%。实验前两组体质量无差异，实验后，实验组大鼠体质量显著低于对照组，显示长期耐力训练导致肥胖大鼠体质量增加减少。

2.4 肥胖TNF-α表达量显著低于肥胖抵抗组大鼠。

2.5 大鼠心肌镜下观察到情况：实验标本的左心室TUNEL标记细胞凋亡。对照组凋亡心肌细胞较少，可见散在分布，肥胖组凋亡心肌细胞为成群、多个分布，肥胖游泳组凋亡心肌细胞数目明显少于肥胖组。

3 讨 论

多年来长期研究能够体现［5］，心肌异位脂质沉积及心肌细胞内神经酰胺的浓度升高与长期高游离脂肪酸血症导致的细胞胞质中长链脂酞CoA增多有着密切的关系［6］，而后者可以导致诱生型一氧化氮合酶（iNOS）的表达增多，从而引起心肌细胞凋亡增多，导致心肌收缩功能下降［7］。本研究中，肥胖大鼠心肌SOD显着下降，这是一种失代偿的表现，有可能是肥胖大鼠心肌中自由基大量生成，消耗了大量SOD所致，肥胖大鼠内源性自由基生成过多，从而造成心肌细胞线粒体抗氧化能力明显降低、心肌组织清除自由基能力的下降，导致心肌细胞凋亡。长期有氧运动有可能提高了cNOS的水平［8］，在肥胖游泳组中，cNOS的活力水平明显高于肥胖组。这是因为cNOS的表达受Ca2+和钙调蛋白的调节：cNOS活性受Ca2+浓度的调节。

综上所述，建立有规律的长期中度强度的有氧运动，是提高心肌线粒体氧化呼吸链中复合酶活性的有效方法［9］，可以改善线粒体的整体功能，控制肥胖大鼠与肥胖抵抗大鼠的身体脂肪含量，减少脂肪堆积，减少心肌细胞凋亡。

［1］ 陈瑶，李燕，汪翼.控制食谱联合有氧运动对实验性肥胖大鼠血管内皮功能的影响［J］.临床儿科杂志，2006，24（5）:406-409.

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R-33；R589.2

B

1671-8194（2015）13-0052-02

商丘市科技局2013年基础研究科技项目（编号：135009）