间歇有氧运动对MI大鼠肾脏CD40表达的影响及可能机制*

林琴琴， 耿元文， 高 婧， 田振军

(1. 燕山大学 体育学院， 河北 秦皇岛 066004； 2. 陕西师范大学 体育学院， 陕西 西安 710062)

间歇有氧运动对MI大鼠肾脏CD40表达的影响及可能机制*

林琴琴1△， 耿元文1， 高 婧1， 田振军2

(1. 燕山大学 体育学院， 河北 秦皇岛 066004； 2. 陕西师范大学 体育学院， 陕西 西安 710062)

目的探讨间歇有氧运动对心肌梗死(MI)大鼠肾脏CD40表达的影响，揭示运动改善MI肾脏功能的可能机制。方法36只雄性SD大鼠，随机分为假手术组 (Sham)、心肌梗死组 (MI)、心梗+间歇运动组(ME)，每组12只。MI组采用心脏左冠状动脉前降支 (LAD) 结扎法，建立MI模型。Sham组大鼠实施假手术，ME 组大鼠在MI 手术后1周进行8周跑台运动。运动开始速度为10 m/min运动10 min 后，速度逐渐增至25 m/min×7 min，再以15 m/min×3 min 运动，之后依次交替进行。每天60 min×1次，每周5 d，共8周。训练结束后次日，各组大鼠评定心功能，腹主动脉取血及获取肾脏组织后，测定肾脏胶原容积百分比(CVF)、CD40、hs-CRP、TNF-α、IL-6、p-NF-κBp65、BUN和 sCr等指标变化。结果与Sham组比较，MI组大鼠LVEDP升高，LVSP和±dp/dt max显著降低, 肾脏CVF升高; MI后可见肾脏肾小管细胞胞浆中CD40阳性染色，CD40蛋白和mRNA表达增多，血清及肾脏hs-CRP、TNF-α和IL-6表达升高， 同时肾脏p-NF-κBp65蛋白表达增多， 血清BUN和 sCr表达增高。与MI组比较，ME组大鼠LVEDP降低，LVSP和±dp/dt max升高，肾脏CVF降低；肾脏CD40蛋白和mRNA表达减少，血清及肾脏hs-CRP、TNF-α和IL-6表达降低；同时肾脏p-NF-κBp65蛋白表达降低，血清BUN和 sCr表达减少。结论间歇有氧运动可显著降低心梗大鼠肾脏CD40表达，抑制NF-κB通路，减少血清及肾脏炎症因子表达，改善心梗大鼠肾脏功能。

心肌梗死；间歇有氧运动；CD40；肾脏；炎症因子；大鼠

临床上，心肌梗死 (myocardial infarction, MI) 患者常见并发症为肾小球滤过功能受损和水重吸收异常引起肾功能不全而导致的下肢浮肿，与MI诱发肾脏炎症反应导致肾脏功能紊乱密切相关[1]。促炎因子分化抗原40 (cluster of differentiation 40，CD40) 与其配体(CD40L)结合激活后，可导致肾脏炎症因子表达增加，参与肾脏损伤[2]，诱发肾功能紊乱。目前常用的靶向抑制CD40L抗体在增强肾功能的同时，也增加血栓栓塞并发症的发生[3]。新近研究证实，靶向抑制CD40可显著减轻肾脏近端小管上皮细胞和肾小球系膜细胞的促炎症应答反应[4]，减少海曼肾炎大鼠肾脏损伤和炎症反应[5]。除了靶向抑制CD40之外，运动训练作为一种安全有效的干预手段，已经成为预治MI 疾病的重要干预措施。 适宜运动训练在改善心功能的同时，可抑制MI后肾脏氧化应激水平[6]，改善缺氧引起的肾血流减少[7]，减轻肾脏纤维化与液体潴留，减缓肾脏功能紊乱[8]。研究表明，间歇运动较持续有氧运动对心功能的改善效应更显著，有氧运动可降低高脂膳食小鼠血清CD40水平[9]。但间歇运动是否可通过降低心梗肾脏CD40水平，改善肾脏功能，缺少文献报道。本研究拟探讨间歇有氧运动抑制CD40表达对心梗大鼠肾脏的保护效应及机制，为心梗及其并发症的运动疗法提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

采用3月龄雄性SD大鼠36只，初始体重180～220 g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供(合格号为SCXK2012-098)。随机分为假手术组 (Sham组)、心肌梗死组 (MI组)、心梗+间歇运动组(ME组)。每组12只。动物室内温度为20℃～23℃，湿度为50%～60%，标准啮齿类动物干燥饲料喂养，自由饮食，光照与非光照各12 h。Sham组大鼠笼内常规安静饲养，MI 组结扎左冠状动脉前降支(LAD)建立MI 模型。ME 组进行为期8周的动物跑台训练。

1.2 MI模型制备及间歇运动方案

大鼠腹腔麻醉(5%戊巴比妥钠)，采用自制大鼠呼吸面罩进行呼吸机辅助呼吸(60 counts/min, 潮气量16 ml, 呼吸比2∶1)，PowerLab生理信号采集处理系统记录大鼠肢导心电图 (electrocardiogram, ECG)。开胸暴露心脏，体视显微镜下，在左心耳根部和肺动脉圆锥左缘交界下1～2 mm 处结扎左冠状动脉前降支(left anterior descending (coronary artery), LAD)。结扎后可见左室靠近心尖部位的颜色逐渐变浅或变白，心电图出现S-T段抬高或T波倒置现象。以此判定MI造模成功，之后逐层缝合关胸。为了排除手术因素干扰，Sham组大鼠进行同样手术过程，但仅穿线而不结扎LAD。ME组大鼠在MI模型成功后1 周开始训练。运动方案参考Wisloff训练模型略加改动[10]。第一周为适应性训练 (10～15 m/min，30 min/d，共5 d)。正式训练采用递增式跑台训练，起始速度10 m/min，时间为10 min。之后进行间歇有氧运动，速度为25 m/min，运动时间7 min；后间歇3 min，速度为15 m/min，依次交替进行。每天运动总时间为60 min，每周训练5 d，连续训练8 周。

1.3 血流动力学指标测定、取材与样品处理

8周运动结束后次日， PowerLab生理信号采集系统检测血流动力学指标。右颈总动脉逆行插管至左心室测试左室收缩压(left ventricular systolic pressure, LVSP)、左室舒张末压(left ventricular end-diastolic pressure, LVEDP)和左室压力最大上升、下降速率(± dp/dt max)。数据采集完毕后，腹主动脉取血，后迅速摘取肾脏，置于10%中性甲醛溶液固定24 h，常规石蜡包埋、制片(5 μm)，用于天狼猩红染色和免疫组化实验。另取肾脏，液氮骤冷后移至-80℃超低温冰箱保存备用。

1.4 免疫组织化学染色

石蜡切片脱蜡至水，PBS清洗，3% H2O2处理10 min，微波抗原修复，PBS清洗，正常山羊血清封闭 (37℃, 30 min)，孵育一抗 (CD40，1∶100)， 4℃过夜， PBS清洗，孵育二抗 (37℃, 30 min)，PBS清洗，孵育SABC复合物 (37℃, 30 min)，PBS清洗，DAB显色，苏木精复染、封片。PBS取代一抗设置为阴性对照。

将本市中医肝胆医院2014年5月~2017年6月收治的心血管疾病患者87例分为观察组和对照组,其中观察组44例,男女比例为25:19,年龄46~75岁,平均年龄(58.4±3.3)岁,病程3个月~18年,平均病程(9.7±1.5)年;对照组43例男女比例为23:20,年龄48~72岁,平均年龄(57.2±3.1)岁,病程5个月~17年,平均病程(8.7±1.9)年,对比两组患者年龄、性别等一般资料(P>0.05)。

1.5 生化指标的测试

血液标本离心后取上清液， 严格按照试剂盒说明书(南京建成生物科技有限公司提供)对血尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)和血肌酐(serum creatinine, sCr)含量进行测定；严格按照ELISA试剂盒说明书(R&D公司)操作步骤对血清及肾脏高敏C反应蛋白(high-sensitivity C reactive protein, hs-CRP)、肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor α, TNF-α)和白介素(interleukin, IL)-6的含量进行测定。

1.6 Western blot实验

采用RIPA提取肾脏总蛋白，Bradford法测定蛋白浓度，10%～12% SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，转至PVDF膜，丽春红染色，3% BSA室温封闭30 min后，分别加入兔抗多克隆抗体CD40 (1∶400)、p-NF-κBp65 (1∶400)和NF-κBp65 (1∶400)，4℃过夜，室温复温30 min后，加入HRP标记的羊抗兔IgG抗体 (1∶10 000) 孵育30 min，TBST清洗，ECL发光。内参为GAPDH (1∶10 000)。

1.7 RT-qPCR

用Trizol试剂提取肾脏总RNA，严格按照反转录试剂盒说明书操作步骤反转录RNA为cDNA, 后进行RT-qPCR反应，内参为GAPDH。引物序列如下：CD40 上游引物：5'-TAGCCAC TGCACAGCTCTTG-3'，下游引物：5'-GAAGCCCTTGATTGAGTTCG-3'，扩增产物长度为125 bp；hs-CRP上游引物：5'-CACAACAGTCAGTCAAGG-3'，下游引物：5'-GTGCTATCTCCAGAACA G-3'，扩增产物长度为140 bp；TNF-α上游引物：5'-CCAACAAGGAGGAG AAGT-3'，下游引物：5'-GTATGAAGTGGCAAATCG-3'，扩增产物为323 bp；IL-6上游引物： 5'-CCACTGCCTTCCCT ACTT-3'，下游引物：5'-GCATCATCGCTGTTCATA C-3'，扩增产物为181 bp；GAPDH 上游引物：5'-ACAGCAACAGGGTGGTGGA C-3'，下游引物：5'-TTTGAGGGTGCAGCGAACTT-3'，扩增产物为252 bp。反应条件如下：95℃ 10 min，1 循环；95℃ 15 s，60℃ 30 s，72℃ 30 s，40 循环; 72℃ 10 min。每个样品重复检测3次。利用2-△△Ct法计算相对基因表达量。

1.8 统计学处理

2 结果

2.1 心电图及心功能的检测结果

心电图显示，大鼠LAD结扎后即刻，心电图出现S-T段抬高或T波倒置现象，由此断定MI模型制备成功 (图1A，C)。与Sham组比较，MI组大鼠LVEDP明显升高(P<0.01)，LVSP和±dp/dt max明显降低 (分别为P<0.05，P<0.01)。与MI组比较，ME组大鼠LVEDP显著降低 (P<0.01)， LVSP和±dp/dt max 显著增加(分别为P<0.01，P<0.05, 图1D-G)。

2.2 肾脏间质胶原的组织形态学检测结果

天狼猩红染色结果显示，MI组大鼠肾脏间质胶原较Sham组明显增多增粗。8周间歇运动后，ME组大鼠肾脏间质胶原减少。胶原容积百分比 (CVF)反映肾脏间质纤维化程度。与Sham组相比，MI大鼠肾脏CVF显著升高 (P<0.01)。8周间歇运动后，ME组大鼠肾脏间质组织结构较MI组有一定程度改善，肾脏CVF显著降低 (P<0.01, 图2)。

2.3 肾脏CD40表达的检测结果

Fig.1Effects of aerobic interval training on haemodynamic parameters in rats with myocardial infarction (n=3) LVSP: Left ventricular systolic pressure; LVEDP: Left ventricular end-diastolic pressure; ±dp/dtmax: Maximal rise/fall velocity of left ventricular pressure; MI: Myocardial infarction; ME: Myocardial infarction with aerobic interval training*P<0.05，**P<0.01vssham group；#P<0.05，##P<0.01vsMI group

Fig.2Effects of aerobic interval training on changes of renal collagen in renal tissues of rats with myocardial infarction(bar =100 μm, ×400,n=5) CVF: Collagen volume fraction; MI: Myocardial infarction; ME: Myocardial infarction with aerobic interval training**P<0.01vssham group；##P<0.01vsMI group

光镜下可见，肾脏肾小管细胞胞浆阳性颗粒呈棕色或棕黄色，阴性对照组无棕色或棕黄色颗粒。免疫组化结果显示，Sham组大鼠肾小管细胞胞浆中略有棕黄色阳性颗粒， MI组大鼠肾脏阳性颗粒明显增多，而ME组大鼠肾脏棕黄色阳性颗粒显著减少。所有组别大鼠肾小球中无阳性颗粒表达 (箭头所示)。统计结果显示，与Sham组比较，MI组大鼠肾脏CD40表达显著增多 (P<0.01)。与MI组比较，ME组大鼠肾脏CD40表达明显减少 (P<0.01, 图3A，B)；利用Western blot和RT-qPCR方法进一步探讨间歇有氧运动对MI大鼠肾脏CD40表达的影响。结果显示，与Sham组比较，MI组大鼠肾脏CD40蛋白和mRNA表达均显著升高 (P<0.01)。与MI组比较，ME组大鼠肾脏CD40蛋白和mRNA的表达均显著降低(P<0.01, 图3C，D)。

2.4血清及肾脏hs-CRP、TNF-α和IL-6表达的检测结果

结果显示，与Sham组比较，MI组大鼠血清及肾脏hs-CRP、TNF-α和IL-6水平和mRNA表达均显著升高 (P<0.01)。与MI组比较，ME组大鼠血清及肾脏hs-CRP、TNF-α和IL-6水平和mRNA表达均明显下降(P<0.01，图4)。

2.5 肾脏磷酸化NF-κBp65表达的检测结果

结果显示，与Sham组比较，MI组大鼠肾脏磷酸化NF-κB p65蛋白表达显著增多 (P<0.01)。与MI组比较，ME组大鼠肾脏磷酸化NF-κB p65蛋白表达显著减少 (P<0.01，图5)。

Fig.3Effects of aerobic interval training on CD40 expression in rats with myocardial infarction (n=3) CD40: Cluster of differentiation 40; MI: Myocardial infarction; ME: Myocardial infarction with aerobic interval training**P<0.01vssham group；##P<0.01vsMI group

Fig.4Effects of aerobic interval training on expressions of hs-CRP, TNF-α and IL-6 in rats with myocardial infarction (n=3) hs-CRP: High-sensitive C-reactive protein; TNF-α: Tumor necrosis factor-alpha; IL-6: Interleukin-6; MI: Myocardial infarction; ME: Myocardial infarction with aerobic interval training**P<0.01vssham group；##P<0.01vsMI group

2.6 肾功能的检测结果

结果显示，与Sham组比较，MI组血清BUN和sCr表达增多 (P均<0.01)。与MI组比较，ME组血清BUN和sCr表达减少 (P均<0.01)。表明心梗受损导致肾功能紊乱，间歇运动干预可有效改善肾脏功能紊乱(图6)。

Fig.5Effects of aerobic interval training on expression of p-NF-κBp65 in rats with myocardial infarction (n=3) p-NF-κBp65: Phospho-nuclear factor-kappaBp65; MI: Myocardial infarction; ME: Myocardial infarction with aerobic interval training**P<0.01vssham group；##P<0.01vsMI group

Fig.6Effects of aerobic interval training on the levels of BUN and sCr in rats with myocardial infarction (n=3) BUN: Blood urea nitrogen; sCr: Serum creatinine; MI: Myocardial infarction; ME: Myocardial infarction with aerobic interval training**P<0.01vssham group；##P<0.01vsMI group

3 讨论

近年来，通过运动改善心功能的研究报道越来越多。研究发现，有氧运动可显著降低心肌细胞凋亡[11]，调控心血管调节因子表达[12]，提升心功能。本实验组前期研究结果表明，有氧运动可显著降低心梗后心衰大鼠LVEDP，增加LVSP，改善心梗后心衰大鼠心脏病理性重构和心功能[8]。最近研究表明，间歇运动明显降低心梗致心衰大鼠LVEDP和心脏胶原容积分数，提高LVSP和±dp/dt max，显著改善病理性心脏重塑，提高最大运动能力[13]。本研究结果显示，心梗大鼠8周间歇运动干预后，LVSP和±dp/dt max显著升高，LVEDP显著降低，与上述研究结果相一致，进一步证实间歇有氧运动对心脏的保护效应。已知心梗常伴随着肾脏功能紊乱，而有氧运动可抑制心梗后肾脏氧化应激和交感神经活性[6]，增加缺氧引起的肾血流减少[7]，减轻肾脏纤维化和液体潴留[8]，降低肾脏病理性重构和肾脏功能紊乱。本研究结果显示，MI大鼠血清BUN和sCr水平升高，肾脏间质胶原明显增多增粗，CVF显著升高。间歇运动可显著降低MI大鼠血清BUN和sCr水平，减少肾脏间质胶原沉积，降低CVF。推测，间歇运动在改善心功能同时，减缓MI导致的肾脏功能紊乱和病理性重构。本研究的重点从肾脏炎症反应和促炎因子CD40表达异常角度探讨间歇运动对心梗后肾脏的保护作用。

在肾脏中，CD40广泛表达在肾小管细胞，并且高表达在肾炎或其他炎性肾脏疾病中。研究发现，低剂量阿霉素诱导肾病小鼠肾小管上皮细胞和间质细胞中CD40表达增多，肾小球中无表达[14]。本实验研究与上述研究结果相一致，发现Sham组大鼠肾小管中CD40微弱表达，MI大鼠肾小管中CD40分布及表达密度增多增强，但两组大鼠肾小球中均无CD40表达。与之相反的是，长期高剂量阿霉素诱导肾病小鼠模型中，CD40广泛表达在肾小球、肾小管和间质细胞中[15]。结果提示: 刺激因素、时间及疾病类型不同，肾脏CD40表达定位不同，其功能作用可能不同。研究证实，MI诱发肾脏炎症反应，导致肾脏功能紊乱[1], 而CD40活化可促进炎症因子表达，参与炎症反应[16]。临床研究结果证实，狼疮性肾炎患者肾脏CD40表达增多，炎症因子TNF-α、 IL-1β和IL-6表达增多[17]。本研究结果显示，MI大鼠肾脏CD40蛋白和mRNA表达增加，肾脏及血清炎症标志性因子hs-CRP、TNF-α及IL-6水平升高。结果说明，MI导致肾脏CD40活化，增加炎症因子表达，促进炎症反应级联放大。提示，CD40信号系统可能是MI后肾脏损伤的重要参与者，抑制或减少CD40能有效缓解MI诱导的肾脏炎症损伤。CD40配体拮抗剂MR1可显著减少阿霉素肾病小鼠肾脏中CD40表达，缓解肾脏损伤[14,15]。除药物外，运动训练对缓解肾脏损伤有显著作用。运动训练可减少肾脏细胞凋亡，抑制间质胶原沉积，减少肾脏氧化应激，进而减缓肾脏损伤[18]。本研究证实，间歇有氧运动可显著减少MI大鼠肾脏肾小管中CD40表达，减少肾脏CD40蛋白和mRNA表达，降低肾脏及血清hs-CRP、TNF-α及IL-6水平。结果提示：间歇运动可通过减少肾脏促炎因子CD40表达，降低肾脏炎症水平，缓解肾脏损伤。据文献报道，CD40促炎机制与NF-κB信号通路有关，CD40可激活NF-κB信号通路，参与炎症因子的转录调控[19]。de Ramon等利用靶向基因沉默技术研究发现，肾脏缺血再灌注大鼠特异性基因沉默CD40，可显著降低肾脏NF-κB表达，减少TNF-α分泌，减缓缺血导致的肾脏炎症细胞浸润[20]。 本实验研究发现，8周间歇有氧运动可显著减少MI大鼠肾脏CD40表达，降低肾脏NF-κB磷酸化水平，减少肾脏及血清炎症因子表达。表明，间歇运动改善心梗大鼠肾脏炎症状态，发挥肾脏保护效应，可能与CD40-NF-κB的抑制有关。

本研究结果表明，间歇有氧可通过降低心梗大鼠肾脏CD40表达，抑制NF-κB通路，减少血清及肾脏炎症因子表达，改善心梗大鼠肾脏功能。

[1] Cho E, Kim M, Ko YS,etal. Role of inflammation in the pathogenesis of cardiorenal syndrome in a rat myocardial infarction model [J].NephrolDialTransplant, 2013, 28(11): 2766-2778.

[2] 顾海峪， 梁 鸣， 卢建华， 等. 狼疮肾炎患者外周血单个核细胞钙调神经磷酸酶活性的检测及CD40L表达变化[J]. 中国应用生理学杂志， 2005, 21(3): 334-338.

[3] Cordoba F, Wieczorek G, Audet M,etal. A novel, blocking, Fc-silent anti-CD40 monoclonal antibody prolongs nonhuman primate renal allograft survival in the absence of B cell depletion [J].AmJTransplant, 2015, 15(11): 2825-2836.

[4] Portillo JA, Greene JA, Schwartz I,etal. Blockade of CD40-TRAF2,3 or CD40-TRAF6 is sufficient to inhibit pro-inflammatory responses in non-haematopoietic cells [J].Immunology, 2015, 144(1): 21-33.

[5] Wang Y, Wang YM, Wang Y,etal. DNA vaccine encoding CD40 targeted to dendritic cells in situ prevents the development of Heymann nephritis in rats [J].KidneyInt, 2013, 83(2): 223-232.

[6] Ito D, Ito O, Mori N,etal. Exercise training upregulates nitric oxide synthases in the kidney of rats with chronic heart failure [J].ClinExpPharmacolPhysiol, 2013, 40(9): 617-625.

[7] Pügge C, Mediratta J, Marcus NJ,etal. Exercise training normalizes renal blood flow responses to acute hypoxia in experimental heart failure: role of the α1-adrenergic receptor [J].JApplPhysiol(1985), 2016, 120(3): 334-343.

[8] 林琴琴, 耿元文, 田振军. 间歇有氧运动对慢性心衰大鼠肾脏功能和肾脏AQP2表达的影响及可能机制 [J]. 北京体育大学学报, 2014, 37(9): 61-67.

[9] Mardare C, Krüger K, Liebisch G,etal. Endurance and resistance training affect high fat diet-induced increase of ceramides, inflammasome expression, and systemic inflammation in mice [J].JDiabetesRes, 2016, 2016: 4536470.

[10]Wisloff U, Loennechen JP, Currie S,etal. Aerobic exercise reduces cardiomyocyte hypertrophy and increases contractility, Ca2+sensitivity and SERCA-2 in rat after myocardial infarction [J].CardiovascRes, 2002, 54(1): 162-174.

[11]赵永才. 运动训练对小鼠心肌线粒体miR-499-CaN-Drp-1凋亡通路的影响[J]. 中国应用生理学杂志, 2015, 31(3): 259-263.

[12]Zhu L, Liu HZ. Dynamic changes of cardiovascular regulating factors in rats after aerobic exhaustive exercise [J].ChinJApplPhysiol, 2013, 29(6): 538-542.

[13]Nunes RB, Alves JP, Kessler LP,etal. Interval and continuous exercise enhances aerobic capacity and hemodynamic function in CHF rats [J].BrazJPhysTher, 2015, 19(4): 257-263.

[14]Lee VW, Qin X, Wang Y,etal. The CD40-CD154 co-stimulation pathway mediates innate immune injury in adriamycin nephrosis [J].NephrolDialTransplant, 2010, 25(3): 717-730.

[15]Kairaitis L, Wang Y, Zheng L,etal. Blockade of CD40-CD40 ligand protects against renal injury in chronic proteinuric renal disease [J].KidneyInt, 2003, 64(4): 1265-1272.

[16]Rizvi M, Pathak D, Freedman JE,etal. CD40-CD40 ligand interactions in oxidative stress, inflammation and vascular disease[J].TrendsMolMed, 2008, 14(12): 530-538.

[17]Zheng L, Sinniah R, Hsu SI. Pathogenic role of NF-kappaB activation in tubulointerstitial inflammatory lesions in human lupus nephritis [J].JHistochemCytochem, 2008, 56(5): 517-529.

[18]Peng CC, Chen KC, Lu HY,etal. Treadmill exercise improved adriamycin- induced nephropathy [J].JBiolRegulHomeostAgents, 2012, 26(1): 15-28.

[19]Chen D, Ireland SJ, Remington G,etal. CD40-mediated NF-κB activation in B cells is increased in multiple sclerosis and modulated by therapeutics [J].JImmunol, 2016, 197(11): 4257-4265.

[20]de Ramon L, Ripoll E, Merino A,etal. CD154-CD40 T-cell co-stimulation pathway is a key mechanism in kidney ischemia-reperfusion injury [J].KidneyInt, 2015, 88(3): 538-549.

EffectofaerobicintervaltrainingontheexpressionofrenalCD40inaratmodelwithmyocardialinfarctionanditsmechanism

LIN Qin-qin1△， GENG Yuan-wen1， GAO Jing1， TIAN Zhen-jun2

(1. Yanshan University, Qinhuangdao 066004; 2. Shanxi Normal University， Xi’an 710062, China)

Objective: To study the effects of aerobic interval training (AIT) on renal cluster of differentiation 40 (CD40) expression in rats with myocardial infarction (MI) and its possible mechanism.MethodsThirty-six rats were randomly divided into three groups (n=12): Sham, MI and MI with AIT (ME) groups. The MI model was established by ligation of the left anterior descending coronary artery. Treadmill training was performed five times a week for 8 weeks (AIT: 60 min/day with 10 min of warm-up at 10 m/min and 50 min of exercise at 25 m/min 7 min interspersed with 3 min at 15 m/min). After training, cardiaorenal function and renal tissue remodeling were evaluated. The changes of CD40, high-sensitivity C reactive protein(hs-CRP), TNF-α, IL-6, p-NF-κBp65, blood urea nitrogen (BUN) and serum creatinine (sCr) were determined.ResultsCompared with the sham group, MI significantly increased left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP) and decreased left ventricular systolic pressure (LVSP) and left indoor pressure change rate peak (dp/dtmax) in the MI group, concomitant with the increase in renal collagen volume fraction (CVF), which was reversed by AIT in the ME group. Moreover, compared with the sham group, CD40 was largely dispersed within the cytoplasm of renal tubule cells in the MI group. Meanwhile, the expressions of renal CD40 mRNA and protein, the levels of serum and renal hs-CRP, TNF-α and IL-6, the phosphorylation of NF-κBp65 (p-NF-κBp65) and the levels of sCr and BUN were obviously increased in the MI group. Compared with the MI group, AIT decreased the expressions of renal CD40 mRNA and protein, the levels of serum and renal hs-CRP, TNF-α and IL-6 and the expression of p-NF-κBp65, as well as decreased the levels of sCr and BUN in the ME group.ConclusionAIT reduces the expressions of renal CD40 protein and mRNA, inhibits NF-κB signaling pathway, and then decreases the levels of inflammatory factors thereby improve the renal dysfunction after MI.

myocardial infarction; aerobic interval training; CD40; kidney; inflammatory factor; rats

G804.7

A

1000-6834(2017)04-351-06

国家自然科学基金青年科学基金项目(31300978)；河北省科技支撑计划项目(12277652)；河北省高等学校科学技术研究项目(YQ2014004)

2016-12-09

2017-05-12

△

Tel: 0335-8057020; E-mail: linqinqin@ysu.edu.cn

10.12047/j.cjap.5537.2017.085