有氧运动对衰老大鼠心肌保护作用的机制研究

目的:观察10周有氧运动对衰老大鼠心肌胶原沉积的影响并探讨转化生长因子-β/基质金属蛋白酶组织抑制剂-1/基质金属蛋白酶(TGF-β/TIMP-1/MMPs)信号通路是否参与了运动对衰老大鼠心肌的保护作用。方法:30只雄性SD大鼠随机分为青年对照组(YC组),衰老对照组(OC组)和衰老运动组(OE组),每组10只。OE组进行10周跑台运动,YC组和OC组保持安静状态。实验后用左心室导管法测定血液动力学参数,包括左心室收缩期压力(LVSP)、左心室舒张末期压力(LVEDP)、左心室压力最大上升速率(+dp/dtmax)和左室压力最大下降速率(-dp/dtmax)。动物处死后用Masson染色检测心肌胶原容积分数(CVF),实时荧光定量PCR检测I、III型胶原纤维mRNA表达,Western blot检测MMP前体(Pro-MMPs)、活性MMPs(MMPs)、TGF-β和TIMP-1蛋白表达水平。结果:与YC组比较,OC组LVSP、±dp/dtmax下降(均为P<0.01),LVEDP升高(P<0.01);CVF升高(P<0.01);I、III型胶原mRNA升高(均为P<0.01);ProMMP-2、MMP-1、MMP-2、MMP-3和MMP-14蛋白降低(均为P<0.01),Pro-MMP-3、TGF-β和TIMP-1蛋白升高(均为P<0.01)。与OC组比较,OE组LVSP、±dp/dtmax升高(均为P<0.01),LVEDP下降(P<0.01);CVF下降(P<0.01);I、III型胶原mRNA降低(分别为P<0.01和P<0.05);Pro-MMP-2和Pro-MMP-3蛋白升高(均为P<0.01),Pro-MMP-14、MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-14、TGF-β和TIMP-1蛋白降低(均为P<0.01)。结论:10周跑台运动通过抑制胶原合成并促进其降解延缓了心脏衰老过程中的胶原沉积和心肌纤维化并改善心功能,其机制与TGF-β/TIMP-1信号通路受到抑制,MMPs表达上调有关。