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文档简介

a b b r e v i a t i o n英文名称中文名称5 - - h t5 - - h y d r o x yt r p t a m i n e 5 一羟色胺5 - - h t r5 - - h y d r o x yt r p t a m i n er e c e p t o r 5 一羟色胺受体6 - o h d a6 - h y d r o x y d o p a m i n e 6 - 羟多巴胺aa d r e n a l i n 肾上腺素( 商品名)a c ha c e t y l c h o l i n e 乙酰胆碱a c t ha d r e n o c o r t i c o t r o p i ch o r m o n e 促肾上腺皮质激素a ca d e n y l a t ee y c l a s e 腺苷酸循环a na r c u a t en u c l e u s 弓状核a n pa t r i a ln a t r i u r e t i cf a c t o r 心钠素a p oa p o m o r p h i n e 脱水吗啡a ra n d r o g e nr e c e p t o r 雄性激素受体a v pa r g i n i n ev a s o p r e s s i n 精氨酸加压素a v p ra r g i n i n ev a s o p r e s s i nr e c e p t o r 精氨酸加压素受体c ac a t e e h o l a m i n e 儿茶酚胺c e ac e n t r a ln u c l e u so fa l m o n d 杏仁中央核c r fc o r t i c o t r o p h i n r e l e a s i n gf a c t o r 促肾上腺皮质激素释放因子c r hc o r t i c o t r o p h i n r e l e a s i n gh o r m o n e 促肾上腺皮质激素释放激素d ad o p a m i n e 多巴胺d e xd e x a m e t h a s o n e 地塞米松ee p i n e p h r i n e 肾上腺素f s hf o l l i c l e s t i m u l a t i n gh o r m o n e 卵泡刺激素g a b at - a m i n o b u t r y i ca c i d y 一氨基丁酸g cg l u t c o c o r t i c o i d 一糖皮质激素g l ug l u t a m i ca c i d 谷氨酸g n r hg o n a d o t r o p ( h ) i n - r e l e a s i n gh o r m o n e 促肾上腺皮质激素释放因子g rg l u c o c o r t i c o i dr e c e p t o r 糖皮质激素受体g r eg l u c o c o r t i c o i dr e s p o n s i v ee l e m e n t 糖皮质激素反应元件c g c lc e r e b e l l u mg r a n u l ec e l ll a y e r 小脑颗粒细胞层h p :a ah y p o t h a l a m u s - p i t u i t a r y a d r e n a la x i s 下丘脑一垂体一肾上腺轴h p g ah y p o t h a l a m u s p i t u i t a r y g o n a da x i s 下丘脑一垂体一性腺轴h s ph e a ts h o c kp r o t e i n 热休克蛋白f e gl hl h r hm a om em g cm l d sm r n am s hn en e sn p yn a cn on o so to t rp b sp c rp k ap o m cp v cp v nr ts o nt h d at i d av t av 【b rb l p hi m m e d i a t ee a r l yg e n e ,l u t e i n i n gh o r m o n e l u t e i n i n gh o r m o n e r e l e a s i n gh o r m o n em o n o a m i n eo x i d a s e ,m e d i a ne r n m e n c e m a g n o c e l l u l a r m e s o l i m b i cd o p a m i n es y s t e m ,m e s s e n g er i b o n u c l e i ca c i d m e l a n o c y t es t i m u l a t i n gh o r m o n e n o r e p i n e p h r i n e n e u r o e n d o c r i n o l o g ys y s t e m 。n e u r o p e p t i d e y n u c l e u sa c c u m b e n s ,n i t r i co x i d e n i t r i co x i d es y n t h a s e ,o x y t o c i n o x y t o c i nr e c e p t o r p h o s p h a t e b u f f e r e ds a l i n e ,p o l y m e m s ec h a i nr e a c t i o n ,p r o t a i n k i n a s e a ,p r o o p i o m e l a n o c o r t i n p a r v o c e l l u l a r ,p a r a v e n t r i c u l a rn u c l i r e v e r s et r a n s c r i p t i o n s u p r a o p t i cn u c l e i ,t u b e r o h y p o p h y s i a l j ,j t u b e r o i n f u n d i b u l a r v e n t r a lt a g m e n t a la r e ,v a s o p r e s s i ni br e c e p t o r j 3 - 1 i p o t r o p i n 即早基因黄体生成素促黄体生产素释放激素单胺氧化酶正中隆起神经内分泌大细胞中脑边缘多巴胺系统信使核糖核酸促黑激素去甲肾上腺素神经内分泌系统神经肽y伏隔核,一氧化氮一氧化氮合酶催产素催产素受体,磷酸盐缓冲液聚合酶链反应蛋白激酶a前阿黑皮素原神经内分泌小细胞室旁核逆转录视上核结节垂体d a 通路结节漏斗d a 通路腹侧被盖加压素1 b 型受体b 促脂素中文摘要d o e中文摘要长时间不同运动应激导致大鼠神经内分泌系统变化机制的研究专业名称:运动人体科学研究方向:运动适应与机能评定导师姓名:许豪文研究生姓名:李红武越来越多的研究表明神经内分泌系统在维持机体内环境的稳态过程中发挥重要作用。众多研究表明,作为神经内分泌中枢一下丘脑一垂体在此过程中的表现被更多的研究所揭示。人们对h p a a 、h p g a 等经典轴的正常调节机能已有较多了解。但在应激状态,尤其是运动应激状态下,下丘脑一垂体发生哪些变化?其中变化的可能机理目前尚不清楚。因此对运动应激时下丘脑一垂体功能变化的研究成为运动医学界关注的热点。为此我们在总结前人工作的基础上,建立不同运动应激模型,以h p a 轴为主线,观察几种与应激有关的几种重要神经肽:c r hb e p 、a v p 及0 t 的变化,并通过观察垂体v l b ri n r n a 下丘脑部o t rm r n a和1 3 一e p 前体p o m cm r n a 表达水平,探讨不同运动应激对神经内分泌中枢机能的影响及神经肽与h p a 轴功能的关系。1 9 ) h 5 j 不同运动应激模型的建立s d 大鼠3 2 只,按体重分层、随机分为四组:安静对照组( c n t r 组) ,小负荷训练 1 【( t m l 纠【) ,小等负荷i j i | 练纰( t m 2 f l i ) 大负荷训练纠【( i r n 3 组) ,何组均8 只,然后丌始采用为j u l 9 周的不同递增负荷洲练模型运动。i i f 4 周的训练过程r 1 各组大鼠n q 没有太大的变化。之后,随蓿运动强度的变化,各 :1 1 人鼠表现 现分歧。t r n 3 组的体重增长缓慢、食量叫显低于其他组、运动能力叫显f 降、柑神状态不佳、血l 红蛋白含量明显下降、白细胞数上显著升高,山此判断我们认为t r n 3华东师范大学2 0 0 3 届博士学位论文组大鼠经过9 n 大强度游泳训练出现过度训练的症状;同时t m 2 n 大鼠的表现为:训练至i 4 - 5 n 时表现出对运动的不适应,随着训练的延续,尽管运动强度在不断的增大,运动能力逐渐增强,说明对运动产生适应,并没有出现疲劳的症状。2 9 n 不同运动应激对大鼠下丘脑部前阿黑皮素原( p o m c ) m r n a 表达水平及下丘脑、垂体和外周血浆神经肽指标的影响本实验采用逆转录多聚酶链反应( r t - - p c r ) i i 放射免疫法( r i a ) 钡i j 定各组大鼠下丘脑中p o m cm r n a 表达水平,及其下游产物b e p 在下丘脑、垂体和外周血浆中的变化。经过9 周的运动训练后各组大鼠下丘脑部p o m cm r n a 表达水平出现差异,与c n t r 组比较t m 3 组p o m cm r n a 表达水平明显上调:而t m l和t m 2 组有下降的趋势。同时实验还发现:t m 3 组大鼠下丘脑部1 3 e p 含量明显升高,与c n t r 组比较有极显著性差异( p o ,0 0 1 ) ,t m 2 组也有升高趋势,与c n t r组比较,有显著性差异( p o o o 。在垂体水平,t r n 2 和t i n 3 有下降的趋势,与c n t r 组比较t i n 3 有较显著差异( p 0 0 5 ) 。在血浆中t m 组表现为极明显升高外( p o 0 5 ) ;t r n 2 组呈下降趋势,与c n t r 组比较有较显著性差异( p 0 0 5 ) ;而t m 3 组明显升高,与c n t r 组比较有极品著差异( p o 0 0 1 ) ,与t m 2 纸比较有类似的结果( p o 0 5 ) :t i n 3 组的值明显升高,与c n t r 组比较有极显著差异( p 0 0 5 ) ;t m 2 组大鼠明显升高,与c n t r 组比较由显著性差异( p 0 0 1 ) ,与t m 3 有极显著差异( p 0 0 0 1 ) ;而t m 3 组却明显降低,与c n t r 比较有极显著意义( p 0 0 5 ) ;t m 2 组大鼠明显升高,与c n t r 组比较由显著性差异( p o 0 0 1 ) ,与t m 3 有极显著差异( p 0 0 0 1 ) ;而t m 3 组却明显降低,与c n t r比较有极显著性意义( p 0 0 0 1 ) 。提示1 、长时间大强度运动后大鼠h p a 轴的中枢下丘脑调节功能紊乱,表现为g rm r n a 表达水平和g r 结合力降低,h p a轴负反馈受抑,敏感性下降;2 、长时间中等强度运动安静状态下h p a 轴下丘脑的负反馈敏感性升高,导致h p a 轴对运动应激反应降低,是通过g r 结合力的提高而不是通过g rm r n a 的改变来实现的;3 、长时间运动应激也将导致海马损伤,而g rm r n a 表达水平和g r 结合力的变化是损伤的具体表现;4 、长时间中等强度后海马对外周血浆中g c 水平变动的敏感性提高,g c 的升高使海马的活动增强,加强了海马对下丘脑的抑制性调节作用,使h p a 轴激活阈值升高,降低了h p a 轴对应激的反应程度,提高了机体适应能力,我们推测这是长期中等强度应激适应的结果和表现。4 不同运动应激对大鼠下丘脑o t r 和垂体v l b rm r n a 表达水平及下丘脑、垂体和外周血浆中a v p 和o t 的影响本实验采用逆转录多聚酶链反应( r t p c r ) 和放射免疫法( i l i a ) ,分别测定下丘脑o t r 和垂体v 。rm r n a 表达水平以及下丘脑、垂体和外周血浆中a v p和o t 含量。我们的实验发现:9 周大强度运动后t m 3 组大鼠下丘脑a v p 水平较明显升高( p 0 0 5 ) ,垂体中a v p 水平极明显降低( p o 0 0 1 ) ,外周血浆中a v p明显升高( p o 0 0 1 ) 。证实了长时间大强度运动应激a v p 合成与分泌过程的改变。同时实验还发现t m 3 组大鼠下丘脑c r h 水平显著的升高( p 0 0 0 1 ) 。尽管此时我们也发现h p a 轴激活的证据:血浆中a c t h ( p o 0 1 ) 和g c 水平( p 0 0 0 1 ) 的显著升高。但是我们无法断定此时a v p 和c r h 的在该轴的调节过程中是协同作用还是有所偏重。由此实验中我们在观察a v p 的水平以外、还观察各组大鼠中枢精氨酸加压素受体( a v p r ) 的变化。发现9 周大强度运动应激导致大鼠过度训练时t m 3 组大鼠乖休v 。rm r n a 表达水平下调,可能使受体v 。r 在箍体中合成水平降低,受体密度降低。同时实验证实长时间运动应激后使卜丘脑a v p 合成与分泌活动明显提高,在神经中枢发挥的调节功能。而在垂体环节可能由于a 、,p 过量的释放入血而水平降低,加之v 。r 下调的结果,我们推测长时间大强度运动应激导致大鼠过度训练发生时h p a 轴在垂体水平对a v p 通过华东师范大学2 0 0 3 届博士学位论文v 。r 介导调节的依赖性下降。h p a 轴的激活可能更多地依赖c r h 的作用。根据下丘脑一垂体一血浆三水平o t 和下丘脑o t r 的测定结果,我们认为9 周大强度运动导致过度疲劳时大鼠下丘脑o t 水平明显升高( p o 0 0 1 ) ,说明神经内分泌中枢下丘脑机体疲劳发生时o t 能神经元的活动加强,可能出现亢进,而中等强度运动时大鼠下丘脑o t 能神经元活动没有明显提高,但在垂体部的o t 神经末梢有o t 的储存,此种运动应激并没有导致o t 的释放。推测这可能是运动应激适应的表现。我们的实验观察9 周大强度运动导致大鼠过度训练时下丘脑o t rm r n a 表达水平极明显下调( p 0 0 0 1 ) ,基因表达水平的下调可能导致o t 作用受体的点数下降,在下丘脑部影响的环节可能表现为降低o t 正反馈的调节效应,同时降低o t 对h p a 轴活动的抑制效应。大鼠完成9 周中强度运动应激后,下丘脑o t r 表达水平略有降低,但不及大强度组明显。而小强度运动应激后,下丘脑o t r 表达水平没有变化,说明小强度运动应激不足于引起o t 能神经元的反应或是产生了适应。关键词:运动应激,过渡训练,下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴,神经内分泌系统,神经肽,受体,基因表达 英文摘要d o ce f f e c to fl o n g p e r i o da n dd i f f e r e n tk i n d so fs p o r ts t r e s s e so nr a tn e u r o e n d o c r i n o l o g i c a ls y s t e mm a j o r :s p o r th u m a ns c i e n c ec o n c e n t r a t i o n :s p o r ta d a p t a t i o na n df u n c t i o na s s e s s m e n tm e n t o r :x u h a ow e ng r a d u a t es t u d e n t :l i ,h o n gw ua b s t r a c tm o r ea n dm o r es t u d i e ss h o wt h a tn e u r o e n d o c r i n o l o g ys y s t e mp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nm a i n t e n a n c eo fi n t e r n a le n v i r o n m e n t a sa nn e u r o e n d o c r i n o l o g i c a lc e n t e r ,h y p o t h a l a m u s - - p i t u i t a r y - ,a d r e n a la x i s ( h p a a ) h a sb e e ni n v e s t i g a t e dm u c hm o r ee x t e n s i v e l y , o fw h i c hn o r m a lr e g u l a t o r ym e c h a n i s mo fs u c ht h ec l a s s i ca x i s e sa sh p a h p gh a db e e ns t u d i e sa l r e a d y u n d e rs t r e s s ,e s p e c i a l l ys p o r t ss t r e s s ,c h a n g e sa n dt h e i rm e c h a n i s m st h a th a p p e nt oh p a ar e m a i nt ob ee l u c i d a t e d h e n c e ,i n v e s t i g a t i o n si nt h e s ea r e a sa r e b e c o m i n gt h eh o t s p o t si ns p o r t sm e d i c i n e b a s e do nt h ep r e v i o u ss t u d i e sa n di n v e s t i g a t i o n s w es e tu pd i f f e r e n tm o d e so fs p o t ss t r e s s e sf o c u s i n gh p aa x i s ,a n di n v e s t i g a t e ds o m ei m p o r t a n ts t r e s s r e l a t e dn e u r o p e p t i d e s ,i e ,1 3 一e p ,a v p ,a n do t , e t c a n dm e a s u r e dt h ee x p r e s s i o nl e v e l so fa v p rm r n ai np i t u i t a r y , o t rm r n ai nh y p o t h a l a r n u sa n dt h e1 3 一e pp r e c u r s o rp o m cm r n a ,i no r d e rt od i s c o v e ra n ye f f e c t so fd i f f e r e n tm o d e so fs p o r t ss t r e s s e so nn e u r o e n d o c r i n o l o g i c a lc e n t e r a sw e l la sr e l a t i o n s h i pb e t w e e nn e u r o p e p t i d e sa n dh p aa x i s 1 m o d e so f9 一w e e kt r a i n i n g 4 0s dr a t s ,d i v i d e dr a n d o m l yi n t o4g r o u p s ( 8r a t sp e rg r o u p ) :r e s t c o n t r o l ( c n t r ) ,l i r l e - w o r k l o a dt r a i n i n g ( t m l ) ,m i d d l e w o r k l o a dt r a i n i n g ( t r n 2 ) a n dh i g h -w o r k l o a dt r a i n i n g ( t m 3 ) e x e r c i s ef o r9w e e ka tp r o g r e s s i v ew o r k l o a do fd i f f e r e n tm o d e so ft r a i n i n g d u r i n g4w e e k so fe x e r c i s e ,t h e r ei sn os i g n i f i c a n tc h a n g ei na l lp a r a m e t e r sa m o n gt h e4g r o u p s l a t e r , w h e nt h ew o r k l o a di n c r e a s e dp r o g r e s s i v e l y ,s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sa p p e a r e da m o n gt h e s eg r o u p so fr a t s i n c r e a s ei nb o d yw e i g h to ft r i n 3w a ss l o w e rt h a nt h a ti no t h e rg r o u p s ,a n dt h eh e m o g l o b u l i nl e v e ld e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y , w h e r e a sn u m b e ro fl e u k o c y t e si n c r e a s e dg r e a t l y , a n dt h e ya t el e s sa n db e h a v e dl e s sa c t i v e l y t h u s ,w ec o n c l u d e do v e r t r a i n i n gs y m p t o m so c c u r r e dt ot m 3a f t e r9 - w e e kh i g h i n t e n s i t ys w i m m i n ge x e r c i s e w h i l et r n 2w i t hf i x e di n t e n s i t ya n dv a r i a n tt i m ea d a p t e dg r a d u a l l yt oe x e r c i s et r a i n i n ga f t e r4 - 5w e e k s ;t h o u g hi n t e n s i t y一5 一兰查塑蔓查兰! 塑! 星苎圭堂垡迨壅w a si n c r e a s i n gf o rt h er e s to ft i m e ,t h e i rc a p a c i t yo fe x e r c i s ei n c r e a s e dg r a d u a l l yw i t h o u ta p p a r e n tf a t i g u e ,i n d i c a t i n ga d a p t a t i o nt oe x e r c i s et r a i n i n g 2 e f f e c to f9 - w e e ks p o r ts t r e s so fd i f f e r e n tm o d e so fe x e r c i s eo ne x p r e s s i o nl e v e lo fp o m cm r n ai nh y p o t h a l a m u sa n dn e u r o p e p t i d el e v e li nh y p o t h a l a m u s ,p i t u i t a r ya n dp e r i p h e r yb l o o d w em e a s u r e dt h ee x p r e s s i o nl e v e l so fp o m cm r n ai nh y p o t h a l a r n u sa n dc h a n g e si nt 3 一e p ( d e r i v a t i v eo fp o m c ) i nh y p o t h a l a m u s ,p i t u i t a r ya n dp e r i p h e r yb l o o d ,u s i n gr t p c ra n dr i a a f t e r9 - w e e ke x e r c i s et r a i n i n g ,t h ee x p r e s s i o nl e v e l so fp o m cm r n ai nr a th y p o t h a l a m u sv a r i e da m o n gd i f f e r e n tg r o u p s c o m p a r e dw i t hc n t r , t h ep o m cm r n ae x p r e s s i o nl e v e li nt r n 3w a sa p p a r e n t l yu p r e g u l a t e d ,w h i l et h a to ft m la n dt r n 2t e n d e dt od e c r e a s e w ea l s of o u n dt h a ti nr a th y p o t h a l a m u s ,c o m p a r e dw i mt h a ti nc n t r , 1 3 一e pi n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yi nt r n 3 ( p o 0 0 1 ) a n di nt n a 2 ( p 0 0 5 )a n dt m 3 ( p o 0 5 ) c o m p a r e dw i t hc n t r i np e r i p h e r yb l o o d ,t h e r ei sas t r i k i n gi n c r e a s ei nb e pl e v e li nt r n 3 ( p 0 0 5 ) ;as i g n i f i c a n td e c r e a s ei n l r n 2c o m p a r e dw i t hc n t r ( p o 0 5 ) ;w h i l eam a r k e di n c r e a s ei nt m 3c o m p a r e dw i t hc n t r ( p 0 0 0 1 ) a n dt m 2 ( p 0 0 5 ) ;a ne x t r a o r d i n a r yi n c r e a s ei nt m 3c o m p a r e dw i t hc n t r ( p o 0 5 ) ;g ra f f i n i t yi nt m 2g o ta na p p a r e n ti n c r e a s ec o m p a r e dw i t hc n t r ( p 0 0 1 ) a n dt m 3 ( p o 0 0 1 ) ;w h i l et h a ti nt m 3d e c r e a s e dh i g h l ys i g n i f i c a n t l yc o m p a r e dw i t hc n t r ( p 0 0 5 ) ;i th a dag r e a ti n c r e a s ec o m p a r e d 、v i t hc n t r( p o ,o o i ) a n dt m 3 ( p o o o d ,w h e r e a s ,g ra f f i n i t yd e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yc o m p a r e dw i t hc n t r ( p o 0 0 1 ) a l lo fa b o v er e s u l t si n d i c a t et h a t :1 l o n g t i m eh i g h i n t e n s i t ye x e r c i s et r a i m n gc a u s e st h ec e n t r a lh y p o t h a l a m u sp o r t i o no fh p aa x i sd y s f u n c t i o n w i t ht h em a n i f e s m f i o no fd e c r e a s ei nb o t hg rm r n ae x p r e s s i o na n di t sa f f i n i t y ;i n h i b i t i o ni nn e g a t i v ef e e d b a c km e c h a n i s mo fh p aa x i sa n dd e c r e a s ei ni t ss e n s i t i v i t y 2 i n c r e a s ei ns e n s i t i v i t yo fn e g a t i v ef e e d b a c ki nh y p o t h a l a m u so fh p aa x i sw h i c hl e a d st ol o wr e s p o n s eo fh p aa x i st os p o r ts t r e s si sa c h i e v e dt h r o u l g hi n c r e a s ei ng ra f f i n i t yi n s t e a do fc h a n g ei ne x p r e s s i o no fg rm r n a ,3 l o n g t i m es p o r ts t r e s sw o u l dc a u s ed a m a g et oh i p p o c a m p u s ,w i t hm a n i f e s t a t i o no fc h a n g e si ne x p r e s s i o no fg rm r n aa n dg ra f f i n i t y 4 a f t e rl o n g t i m em e d i u m i n t e n s i t ye x e r c i s et r a i n i n g ,s e n s i t i v i t yo fh i p p o c a m p u st ov a r i a t i o n si ng cl e v e l si np e r i p h e r yb l o o di n c r e a s e s ,i n c r e a s e dg ca c t i v a t e sh i p p o c a m p u s ,w h i c hs t r e n g t h e n st h en e g a t i v e r e g u l m i o no fh i p p o c a m p u so nh y p o t h a l a m u s ,a sar e s u l t ,i n c r e a s e st h et h r e s h o l do fa c t i v a t i o no fh p aa x i s ,d e c r e a s e st h er e s p o n s ed e g r e eo fh p aa x i st os p o r ts t r e s s ,a n di m p r o v e st h ec a p a c i t yo fb o d yt oa d a p t w es u g g e s tt h i si st h er e s u l ta n dm a n i f e s t a t i o no fa d a p t a t i o nt ol o n g t i m em i d d l e i n t e n s i t ys p o r ts t r e s s e s 4 e f f e c to fd i f f e r e n ts p o r ts t r e s s e so ng e n ee x p r e s s i o no fh y p o t h a l a m u so tr e c e p t o ra n dp i t u i t a r ya v pr e c e p t o r , a sw e l la sa v pa n do tl e v e l si nh y p o t h a l a m u s ,p i t u i t a r ya n dp e r i p h e r yb l o o d u s i n gr t p e ra n di l i a ,w ed e t e r m i n e dt h eg e n ee x p r e s s i o no fh y p o t h a l a r n u so tr e c e p t o ra n dp i t u i t a r ya v pr e c e p t o r , a sw e l la s 慰 a n do tl e v e l si nh y p o t h a l a m u s ,p i t u i t a r ya n dp e r i p h e r yb l o o d o u rr e s u l t ss h o w e d :a f t e r9 - 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