有氧运动对慢性心力衰竭大鼠病理性心脏肥大的影响

探讨有氧运动对慢性心力衰竭大鼠病理性心脏肥大的影响及可能机制,为心衰的运动康复提供理论依据。将雄性Wistar大鼠结扎冠状动脉建立心梗后慢性心衰模型,术后随机分为假手术对照组(SC组)、假手术运动组(SE组)、心衰对照组(HC组)和心衰运动组(HE组)。假手术运动组和心衰运动组进行10周跑台训练,假手术对照组和心衰对照组保持安静状态。利用跑台递增负荷运动实验测定大鼠的运动耐力(最大跑速和力竭时间);心脏超声检测心脏结构与功能参数(包括左室舒张期内径、左室收缩期内径、左室舒张期前壁厚度、左室收缩期前壁厚度、左室舒张期后壁厚度、左室收缩期后壁厚度、左室缩短分数和左室射血分数);左室导管法测定血流动力学参数(包括左室收缩期压力、左室舒张末期压力、左心室压力最大上升速率和左室压力最大下降速率);称量体重后取心脏并测定左室重量、右室重量,计算左室质量指数;利用HE和Masson染色法进行组织病理学观察并获得心肌细胞横截面积和胶原容积分数;实时荧光定量PCR检测心肌α-肌球蛋白重链、β-肌球蛋白重链、心纳素、肌质网Ca2+-ATP酶、I型胶原和III型胶原m RNA表达量;Western Blot法检测心肌半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶3、钙调磷酸酶催化亚基Aβ、活化T细胞核因子3、磷脂酰肌醇-3激酶催化亚基p110α和磷酸化Akt蛋白表达量。结果显示:(1)与假手术对照组比较,假手术运动组BW和LVEDP降低(P<0.05),最大跑速、力竭时间、LVW、LVMI、LVIDd、LVFS、LVEF、LVSP、±dp/dtmax、CSA,α-MHC、SERCA2a m RNA以及PI3K(p110α)和p-Akt蛋白表达量升高(P<0.05),心衰对照组最大跑速、力竭时间、BW、LVIDd、LVFS、LVEF、LVSP、±dp/dtmax以及α-MHC和SERCA2a m RNA表达水平降低(P<0.05),LVW、LVMI、LVAWDd、LVAWDs、LVPWDd、LVPWDs、LVEDP、CSA、CVF、ANF、β-MHC、Col-I和Col-III m RNA以及Ca NAβ、NFAT3和Caspase-3蛋白表达量升高(P<0.05);(2)与心衰对照组比较,心衰运动组最大跑速、力竭时间、LVW、LVMI、LVIDd、LVFS、LVEF、LVSP、±dp/dtmax、CSA,α-MHC、SERCA2a m RNA以及PI3K(p110α)和p-Akt蛋白表达水平升高(P<0.05),LVEDP、CVF,ANF、β-MHC、Col-I和Col-III m RNA以及Ca NAβ、NFAT3和Caspase-3蛋白表达量降低(P<0.05)。结果表明:长期有氧运动促使心衰大鼠心脏由病理性肥大向生理性肥大转变,左室重塑得到抑制,心功能和运动耐力改善,其机制与运动抑制Ca N-NFAT信号通路并激活PI3K-Akt信号途径进而下调胚胎基因表达、上调收缩蛋白表达、减轻心肌纤维化和抑制心肌细胞凋亡有关。