不同强度耐力运动对大鼠心肌胶原蛋白的影响及MMP-1/TIMP-1的调节作用

目的:探讨不同强度耐力运动对大鼠心肌不同部位胶原蛋白的影响,并研究MMP-1/TIMP-1的表达变化,为运动性心律失常的发生机制提供实验依据。方法:72只健康成年雄性SD大鼠随机分为安静对照组、中等强度运动组和大强度运动组,每组24只。分别进行8周、12周和16周运动,每周训练5天,休息2天,每次1h。运动8周、12周和16周后,24h内处死取材摘取心脏,分离出右心房、右心室和左心室。天狼星红染色观察心肌间质中胶原蛋白的变化并计算胶原容积分数(CVF)。免疫荧光检测Ⅰ型胶原蛋白的含量。Western Blot检测MMP-1和TIMP-1的蛋白表达,并计算MMP-1/TIMP-1的比值。结果:大强度耐力运动提高了右心房和右心室CVF和Ⅰ型胶原蛋白的表达(P<0.01),且运动时间越长,增加幅度越大,对左心室CVF和Ⅰ型胶原蛋白的表达影响不明显。中等强度运动虽促进了心肌CVF和Ⅰ型胶原蛋白的表达,但无统计学意义。蛋白检测发现,16周的大强度运动对右心室MMP-1表达的影响不明显,却显著提高了右心室TIMP-1的表达(P<0.01),使得MMP-1/TIMP-1(P<0.05)的比值显著降低。中等强度运动对MMP-1和TIMP-1表达的影响不明显。结论:长期大强度耐力运动导致大鼠右心房和右心室胶原容积分数和Ⅰ型胶原蛋白显著增加。12周大强度耐力运动后大鼠右心房发生纤维化,且随运动时间增加,心房纤维化程度增大,右心室的纤维化出现在第16周。心肌纤维化的发生可能与长期大强度耐力运动造成TIMP-1的表达增加、进而引起MMP-1/TIMP-1的比例失调有关。