耐力运动对衰老小鼠肾脏Bcl-2和Bax基因表达的影响

张蒙 孟昀晨

(广西师范大学 广西桂林 541004)

耐力运动对衰老小鼠肾脏Bcl-2和Bax基因表达的影响

张蒙 孟昀晨

(广西师范大学 广西桂林 541004)

该实验研究耐力运动及衰老对小鼠肾脏Bcl-2、Bax基因表达的影响。对照组小鼠常规笼内饲养,衰老组小鼠每日注射D-半乳糖,运动组小鼠在动物跑台进行为期5周的训练。所有实验小鼠在末次训练结束后24h取材,检测各组小鼠肾脏Bcl-2、Bax表达。结果显示衰老组小鼠Bcl-2基因表达减弱,而运动组与对照组相比无显著差异,Bax表达各组间无显著差异,从而说明Bcl-2水平的降低可能在衰老发生过程中发挥重要作用,耐力运动可通过调控Bcl-2水平延缓衰老进程。

耐力运动 肾脏 Bcl-2 Bax

细胞凋亡现象是科学家Kerr在1965年发现的,并在几年后确定细胞凋亡一词,它被看成一种自主性行为,而运动与细胞凋亡的研究更是深入到了分子水平以至于基因方面,其中Bcl-2基因,Bax基因作为一对功能基因处于核心地位[5]。细胞凋亡的诱导因子很多,该次实验凋亡的诱导因子为D-半乳糖试剂[1,2],通过检测Bcl-2基因和Bax基因在衰老小鼠肾脏中的表达水平,探讨耐力运动对小鼠是否具有抗衰老的作用,为以后此方面的研究提供一些参考。

1 材料与方法

1.1 动物与分组

从徐州医学院动物饲养中心采购了30只健康的昆明种系小鼠,进行3天适应性喂养后,随机抽取10只组成一组,分别标记为对照组、衰老组、衰老运动组。饲养的过程中,不限制进食和饮水。

1.2 运动方案

作为安静对照组的老鼠在笼内正常生活,不运动。衰老组和衰老运动组的老鼠每日被注射剂量为0.025 mL/g的D-半乳糖,衰老运动组进行为期5周的小动物跑台运动,初始速度为7 m/min,后每日每分钟递增2 m,直至最后速度达到15 m/min。每周运动6天,每次持续60 min,休息的那天,仍注射D-半乳糖。

1.3 免疫组织化学技术检测

采用常规的脊柱横断的处死方法,快速取出组织进行组织包埋,再遵循Bcl-2,Bax试剂盒的操作说明进行DAB显色,完成后用自来水充分冲洗,苏木素复染,最后封片。染色后会发现Bcl-2和 Bax蛋白的表达产物呈棕色或棕褐色颗粒,位于细胞质中,而在细胞核和细胞膜中很少见到,其中被苏木素复染的细胞核呈蓝色。在光学显微镜(×400)的视野中随机性抽取5个视野来统计Bax阳性细胞数及Bcl-2阳性细胞数,用平均值表示。武汉博士德生物工程有限公司提供了该次实验的检测试剂盒。

2 数据处理及结果分析

从实验结果来看,3组小鼠肾脏组织中均可见呈棕黄色的两种蛋白的表达,分布部位胞质较多见,偶见于胞膜或胞核。衰老组小鼠Bcl的蛋白表达显著低于安静对照组,衰老运动组小鼠显著高于衰老组,与对照组无显著差异。衰老组bax的蛋白表达高于对照组,衰老运动组低于衰老组,但各组间差异均不显著(P<0.05)。衰老组Bax/Bcl-2水平与对照组相比显著下降,同时显著高于衰老运动组。

3 讨论

运动对生物体细胞凋亡的影响,会因运动强度的不同而不同,如有研究表明,低强度耐力训练使小鼠肾脏Bcl-2蛋白表达改变,最终减弱了细胞凋亡过程;而大强度耐力训练使细胞凋亡增多是与Bax蛋白表达有关[5]。一些关于肾脏的亚显微结构,氧自由基损伤以及细胞凋亡和基因表达的研究性期刊表明,中等强度的有氧耐力运动运动中与运动后自由基的产生被减弱,提高了抗氧化的能力,使得体内的氧化与抗氧化系统更加平衡,因此，延缓衰老和抑制细胞凋亡的有效手段包括有氧运动[6-8]。长期的有氧运动过

表1 各组小鼠肾脏细胞中Bcl-2、Bax蛋白表达

后,Bcl-2mRNA表达被减弱,Bax基因mRNA的表达率增高,Bcl-2抵抗凋亡的能力受到抑制,Bax促进凋亡的活性反被提高;而进行抗阻训练对Bcl-2和Bax基因mRNA的表达作用的影响与上相反,使抵抗凋亡的作用增大[9,10]。该实验的结果显示,衰老组小鼠Bcl的蛋白表达显著低于安静对照组,衰老运动组小鼠显著高于衰老组,从而反映出衰老过程中伴随Bcl蛋白表达的改变,Bcl可能通过调控细胞凋亡影响衰老的进程。耐力运动显著改变衰老发生过程中Bcl蛋白表达及Bax/Bcl-2的变化,这可能也是有氧运动延缓衰老的机制之一。

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:2095-2813(2017)03(b)-0016-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.08.016