运动对大鼠心肌肌浆网钙调控蛋白基因表达的影响

摘 要： 目的：观察长期耐力性训练和急性力竭训练对大鼠心肌肌浆网钙调控蛋白SERCA2 、PLN和RyR2基因表达的影响，探讨心脏运动适应的分子机理。方法：4月龄雄性SD大鼠，分 为安静对照组、急性运动组和长期运动组。运动组适应练习2周后，长期组进行16周耐力训 练（20 m/min，跑60 min，坡度0，每周5次），急性组以20 m/min速度跑至力竭，训练后检 测SERCA2、RyR2和PLN 的mRNA表达水平。结论：16周耐力运动使心脏重量/体重比增加(P <0.05)，提示长期耐力运动可能导致心肌肥大；16周耐力运动使心肌SR的SERCA2 mRNA表 达水平增加，提示长期耐力训练提高了心肌肌浆网摄取钙离子的能力；16周耐力运动导致心 肌SR的PLN mRNA表达水平增加，这可能是发生运动性心律徐缓的机制之一；16周耐力运动不 能改变心肌SR的RyR2 mRNA表达水平，提示运动性心肌肥大与RyR2没有关联；急性力竭运动 不能改变心肌SR的SERCA2 、PLN和RyR2 mRNA的表达水平(P>0.05)。

关键词：心肌肌浆网；SERCA2；PLN ；RyR2；运动

中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编 号：1007-3612(2011)11-0066-05

Effects of Exercise on Gene Expression of Calcium Handling P rotein in Normal Rat Heart

ZHENG Songbo1，YANG Hong1，WANG Anli2

(1.P.E.Dept.，Jiangxi Normal University，Nanchang 33 0022，Jiangxi China;2.Beijing Sport University，Beijing 100084，China)

Abstract:Objective: The purpose of this study was to elucidate possible molecular mechani sm of the exerciseinduced adaptation effect of heart by observing the influenc e of exercise on the SERCA2，PLN and RyR2 gene expression of calcium handling pr otein in normal rat heart.Methods: 4 monthaged SpragueDawley rats w ere divided into three groups randomly，namely，sedentary control (SC)，acute ex ercise (AE) and chronic exercise (CE) group.The animals were familiarized to ru n on the treadmill for two weeks，after this acclimetion period，the CE rats run 60 min/day at 20m/min for 16 weeks’ endurance training (slope 0，five times a week).The AE rats ran till exhausted at the same speed.The SERCA，PLB，RyR2 we re measured after the test.Results: The 16 weeks’ endurance exercises led to t he increase of the ration of the heart and body weight(GP<0.05) which indic ated that the longtime endurance exercises may lead to cardiac hypertrop hy.16 weeke’ endurance exercise induced changes in mRNAs level of SERCA2，indi cating that the longtime endurance training increases the capacity of sarcopla smic reticulum in the heart musle of rat to intake calcium.The endurance traini ng increases th e expression of PLB mRNAs of the SR of the heart muscle，which may be one of the causes of the exerciseinduced bradycardia.While the endurance training did n ot change the RyR2 mRNA expression of SR of the heart muscle，which indicates th e exerciseinduced cardiac hypertrophy has no correlation with the RyR2.And ac ute exercise did not affect the mRNA expression level of SERCA，PLB and RyR2(P >0.05).

Key words: cardiac sarcoplasmic reticulum；SERCA2；PLN；RyR2；exercise

长期运动训练可以使哺乳动物心脏形态、结构和功能产生适应性改变，运动锻炼也是人 类预防心脏疾病和促进心脏康复的重要手段之一，因此心脏运动适应和运动的心脏保护作用 一直是运动医学界的研究热点。心肌重塑是生理性或病理性因素刺激下产生反应的结果，也 是心血管病发生、发展和维持的生理和病理基础，多数研究支持心肌肥厚是心血管病潜在的 危险因子。在心肌重塑发生过程中有两个引人注目的共同表现：一是心肌胞浆钙离子稳态改 变；二是细胞核反应异常。心肌细胞内钙稳态的维持是Ca2+跨细胞转运和胞内Ca2+池对Ca2+的摄取 、贮存和释放等活动调控的结果。心肌肌浆网是调控胞浆内钙离子浓度变化的主要细胞器， 而肌浆网上的钙离子调控蛋白对胞浆的钙离子浓度变化起决定性作用。目前，运动对心肌肌 浆网钙蛋白调节的影响及其 生理和病理意义尚不清楚。本研究旨在观察长期耐力性训练对大鼠钙调控蛋白SERCA2、PLN 和RyR2基因表达的影响，探讨心脏运动适应和运动心脏保护作用的可能的分子机制，为运动 健身和运动康复疗法提供实验和理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 实验对象 四月龄雄性Sprague-Dawley大鼠30只， 体重 (256±21)g，由南昌大学医学院医学试验动物中心提供，实验动物为清洁级，饲养温度20～25℃，相对湿度为40%～60%，日照时间在10 h以上， 常规饲料喂养。

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