（运动人体科学专业论文）有氧运动和高脂饮食对小鼠血脂代谢和内质网应激的影响.pdf

摘要 目的： 1 探讨有氧运动和高脂饮食对机体脂质代谢的影响。 2 探讨有氧运动和高脂饮食对机体动脉粥样硬化的影响。 3 探讨有氧运动和高脂饮食对肝脏组织内质网应激水平的影响。 方法： 本实验以4 0 只健康雄性b a l b c 周龄小鼠为实验对象。随机分为四组：正常饮食对 照组( n 组，n = 1 0 ) ；高脂饮食组( h 组，n = l o ) ；有氧运动组( e 组，n = l o ) ；高脂+ 运动组 ( h e 组，n = l o ) 。适应性喂养3 天后，将所有小鼠禁食1 2 h ，尾静脉取血，分离血清，- 8 0 存放待测。取血后第二天开始对不同组进行不同干预：n 组小鼠正常饮食自由活动；h 组 小鼠高脂饮食自由活动；e 组小鼠正常饮食并进行无负重游泳运动；h e 组小鼠高脂饮食 并进行无负重游泳运动。游泳方案是：每天上午游泳1 小时，每周训练5 天，共8 周。所 有小鼠每隔一周测量一次体重实验最后一天禁食1 2 h ，次日取血，分离血清。检测实验 前后小鼠血清甘油三酯( t g ) 、总胆固醇( t c ) 、血糖( g l u ) 、神经鞘磷脂( s m ) 、血乳 酸( l a ) 的含量。取血之后用l 异戊巴比妥钠对小鼠进行麻醉，剖开胸腔，取出肝脏和胆 囊，观察肝脏和胆囊的形态并利用w e s t e r nb l o t t i n g 的方法检测肝脏组织中的葡萄糖调 节蛋白一7 8 ( g r p 7 8 ) 的水平。再用4 的多聚甲醛对小鼠进行固定，分离小鼠的主动脉弓 和胸腹主动脉，观察动脉粥样硬化( a s ) 斑块情况。 结果： 1 体重变化：实验前，各组小鼠体重无显著差别( p o 0 5 ) ( 数据见表4 - 1 ) 。 8 n 实验后，h 组体重( 前2 0 6 4 2 3 2 、后3 2 7 2 1 4 4 ) g 显著性提高( 见表4 - 1 ， 图4 一1 ) ，差异有统计学意义( p o 0 5 ) 。与其它组相l l e 组体重显著性提高。 2 8 周实验前后，血脂水平的变化： 实验前，各组小鼠血脂各项指标水平基本相同，无显著性差异，( p 0 0 5 ) ( 见 表4 1 ) 。 实验后： ( 1 ) 甘油三酯( t g ) 的变化： 与实验前相比：n 组变化不明显( 前0 8 8 0 2 9 、后1 0 1 0 3 7 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ； h 组( 前0 9 5 0 2 、后0 6 4 0 1 6 ) m m o l l ，含量显著降低，( p 0 0 5 ) ；h e ( 前0 8 2 0 1 7 、 后0 5 2 0 1 8 ) m m o l l 含量显著降低，差异有统计学意义( p o 0 1 ) 。 与n 组相比，各组t g 的含量均显著性降低，( p o 0 5 ) ； h 组( 前2 3 5 o 6 9 、后4 4 6 0 4 5 ) m m o l l 显著升高，差异有统计学意义( p o 0 5 ) ； e 组t c ( 前2 7 9 0 8 4 、后1 6 2 0 4 7 ) m m o l l 水平显著降低，差异有统计学意义 ( p o 0 5 ) ；h e 组t c ( 前2 。1 7 0 3 9 、后3 7 1 0 7 9 ) 水平显著升高，差异有统计学意 义( p o 0 5 ) 。 与n 组相比，h 组t c 含量显著升高( 2 5 1 0 5 2 、4 4 6 + 0 4 5 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ；e 组显著低于n 组( 2 5 1 0 5 2 、1 6 2 0 4 7 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ，更低于h 组：( 1 6 2 0 4 7 、 4 4 6 0 4 5 ) m m o l l ，( p o 0 1 ) ；h e 组显著低于h 组( 3 7 1 0 7 9 、4 4 6 0 4 5 ) m m o l l ， ( p o 0 5 ) ；h e 组与e 相比t c 含量显著升高( 3 7 1 0 7 9 、1 6 2 0 4 7 ) i r n o l l ，( p o 0 5 ) ；e 组血糖含量( 前5 0 7 1 3 3 、后2 3 8 1 0 3 ) m m o l l ，含量显著降低， 差异有统计学意义( p 0 0 5 ) ；h e 组血糖含量( 前5 6 8 + 1 6 8 、后2 7 8 1 0 8 ) m m o l l 显著降低，差异有统计学意义( p 0 0 5 ) ； 组间比较：h 与n 相比血糖含量有所升高，但不显著。e 与n 组相比血糖含量显著降 低( 2 3 8 1 0 3 、5 1 8 1 5 5 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ；h e 组与n 组相比血糖含量显著降低， ( 2 7 8 1 0 8 、5 1 8 1 5 5 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ；旺组与h 组相比血糖含量显著降低 ( 2 7 8 1 0 8 、6 2 7 1 2 5 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ；h e 组与e 组相比血糖含量变化不明显 ( 2 7 8 1 0 8 、2 3 8 1 0 3 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) 。 ( 4 ) 神经鞘磷脂的变化： 实验后：e 组s m ( 前1 2 7 4 2 8 2 、后9 8 4 2 0 8 ) m m o l l 含量显著降低，( p 0 0 5 ) ； e 组s m 含量显著降低( 1 3 1 2 2 7 5 、9 8 4 2 0 8 ) m m o l l ，( p 0 0 5 ) ；与e 相比，h e 组s m 含量显著升高( 9 8 4 2 0 8 、1 5 1 3 1 9 8 ) m m o l l ， ( p 0 0 5 ) ( s e et a b l e4 - 1 ) a f t e rt h ee x p e r i m e n t ： ( 1 ) t h ec h a n g eo ft r i g l y c e r i d e ( t g ) ： c o m p a r e d w i t hb e f o r e e x p e r i m e n t a l ：ng r o u p n o t c h a n g es i g n i f i c a n t l y ( b e f o r e 0 8 8 + 0 2 9 、 a f l e r l 0 1 1 q 3 3 7 ) m m o l l ，( p 0 0 5 ) ；hg r o u p ( b e f o r e 0 9 5 ：l - 0 2 、a f t e r 0 6 4 + 0 1 6 ) m m o u l r e d u c e ds i g n i f i c a n t l y ( p 0 0 5 ) ；h eg r o u p ( b e f o r e 0 8 2 - - + 0 17 、a f t e r 0 5 2 - - + 0 18 ) m m o l l ，r e d u c e d s i g n i f i c a n t ，t h ed i f f e r e n c ew a ss t a t i s t i c a l l ys i g n i f i c a n t ( p 0 01 ) c o m p a r e w i t hng r o u p ，e a c hg r o u po f t gc o n t e n ta r es i g n i f i c a n t l yl o w e r , ( p 0 0 5 ) ；h g r o u p ( b e f o r e 2 3 5 i 4 6 9 、a f t e r 4 4 6 士0 4 5 ) m m o l l ，i m p r o v e d s i g n i f i c a n t ，t h e d i f f e r e n c ew a s s t a t i s t i c a l l ys i g n i f i c a n t ( p o 0 5 ) ；eg r o u p ( b e f o r e 3 3 6 士1 2 1 、 a f t e r 2 5l ：t - o 5 2 ) m m o l l ，r e d u c e ds i g n i f i c a n t ，t h ed i f f e r e n c ew a ss t a t i s t i c a l l ys i g n i f i c a n t ( p 0 0 5 ) h eg r o u p ( b e f o r e 2 17 0 3 9 、a f t e r 3 71 0 7 9 ) m m o l l ，i m p r o v e ds i g n i f i c a n t ，t h ed i f f e r e n c ew a ss t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t0 o 0 5 ) c o m p a r e dw i t hng r o u p ，hg r o u pi m p r o v e ds i g n i f i c a n t ( 2 5 1 0 5 2 、4 4 6 0 4 5 ) m r n o l l ， ( p 0 0 5 ) ；eg r o u pr e d u c e ds i g n i f i c a n tn g r o u p ( 2 5 1 0 5 2 、1 6 2 0 4 7 ) m m o l l r e d u c e d s i g n i f i c a n t hg r o u p ：( 1 6 2 _ + 0 4 7 、4 4 6 o 4 5 ) m m o l l ，( p o 0 1 ) ；h eg r o u pr e d u c e ds i g n j f i c a n t hg r o u p ( 3 7 1 0 7 9 、4 4 6 - t - 0 4 5 ) m m o l l ，( p 0 0 5 ) ：c o m p a r e dw i t heg r o u p h e g r o u p i m p r o v e ds i g n i f i c a n t ( 3 7 1 0 7 9 、1 6 2 0 4 7 ) m m o l l ，( p 0 0 5 ) 。eg r o u p ( b e f o r e 5 0 7 士1 3 3 、 a f t e r 2 3 8 士1 0 3 ) m m o l l ，r e d u c e ds i g n i f i c a n tt h ed i f f e r e n c ew a ss t a t i s t i c a l l ys i g n i f i c a n t ( p o 0 5 ) ；h eg r o u p ( b e f o r e 5 6 8 士1 6 8 、a f t e r 2 7 8 土1 0 8 ) m m o l l ，r e d u c e ds i g n i f i c a n tt h ed i f f e r e n c ew a ss t a t i s t i c a l l ys i g n i f i c a n t 0 0 0 5 ) ； c o m p a r i s o nb e t w e e ng r o u p s ，c o m p a r e dw i t hng r o u p ，hg r o u pi m p r o v e db u tn o ts i g n i f i c a n t c o m p a r e d w i t h n g r o u p ，eg r o u pr e d u c e ds i g n i f i c a n t ( 2 3 8 士1 0 3 、5 1 8 土1 5 5 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ；c o m p a r e d 、) l ，i 也 n g r o u p ，h eg r o u pr e d u c e ds i g n i f i c a n t ( 2 7 8 士1 0 8 、5 1 8 士1 5 5 ) m m o l l ，( p 0 0 5 ) ；c o m p a r e dw i t hh g r o u p ，h eg r o u pr e d u c e ds i g n i f i c a n t ( 2 7 8 士1 0 8 、6 2 7 士1 2 5 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ；c o m p a r e dw i t he g r o u p g l u c o s er i s e i s n o to b v i o u s ( 2 7 8 士1 0 8 、2 3 8 士1 0 3 ) m m o l l ，( p 0 0 5 ) 。 ( 4 ) t h ec h a n g eo fs p h i n g o m y e l i n ( s m ) ： a f t e rt h ee x p e r i m e n t ，eg r o u pr e d u c e ds i g n i f i c a n t ( 1 2 7 4 士2 8 2 、9 8 4 土2 0 8 ) m m o l l ，( p 0 0 5 ) ；t h es mo feg r o u pr e d u c e ds i g n i f i c a n t ( 1 3 1 2 士2 7 5 、9 8 4 士2 0 8 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ；c o m p a r e dw i t heg r o u p ，t h es mo fh eg r o u pi m p r o v e ds i g n i f i c a n t ( 9 8 4 士2 0 8 、1 5 1 3 士1 9 8 ) m m o l l ，( p o 0 5 ) ；c o m p a r e dw i t hhg r o u p h es mo f eg r o u pr e d u c e d s i g n i f i c a n t ( 1 5 1 3 士1 9 8 、9 8 4 士2 0 8 ) m m o l l ，( p 0 0 1 ) 。 3t h ec h a n g eo fl a c t i ca c i d ： a f t e rt h ee i g h tw e e k s ，t h el a c t i ca c i do fa e r o b i ce x e r c i s eg r o u p 、h i 曲f a td i e ta n da e r o b i ce x e r c i s e d i d n o tc h a n g es i g n i f i c a n t l y 4 a f t e rt h ee i g h tw e e k s ，a o r t i ca r c ha n dt h o r a c i ca n da b d o m i n a la o r t at e s t ss h o w ( s e ef i g u r e4 - 2 4 3 ) ： ng r o u p ：n o r m a la o r t i ca r c h ，t r a n s p a r e n t 、c l e a n 、v a s c u l a ri n t i m as m o o t h ，l e v e l sc l e a ra n dt h i c k n e s s e v e n v a s c u l a ri n t i m a 、b l o o dv e s s e l si nf i l ma n dv a s c u l a ra d v e n t i t i ai sn o r m a l n ol i p i d p r e c i p i t a t i o na n dp l a q u e s v i i eg r o u p ：a o r t i ca r c hh a v en o tp l a q u e s a o r t i ca r c h ，t r a n s p a r e n t 、c l e a n 、v a s c u l a ri n t i m as m o o t h ，l e v e l 8 c l e a ra n d 也i c k n e s se v e n v a s c u l a ri n t i m a 、b l o o dv e s s e l si nf i l ma n dv a s c u l a ra d v e n t i t i ai s n o r m a l n ol i p i dp r e c i p i t a t i o na n dp l a q u e s h g r o u p ： a o r t i ca r c hn o tt r a n s p a r e n t ，n o tc l e a na n dh a v el i p i dp r e c i p i t a t i o na n dp l a q u e s h eg r o u p ：a o r t i ca r c hn o ts ot r a n s p a r e n tb u tb a s i c a l l yd on o th a v el i p i dp r e c i p i t a t i o na n dp l a q u e s c o m p a r e w i t hh g r o u p 、eg r o u pa n dh eg r o u p ，hg r o u ph a v ep l a q u e sb e s t ，h eg r o u p h a v eal i t t l e p l a q u e s ，eg r o u ph a v en op l a q u e s 5a f t e rt h ee i g h tw e e l 【s u s i n gt h em e t h o do f w e s t e r nb l o t t i n gt e s tc r r p 7 8i nl i v e r ( s e ef i g u r e 4 _ 4 ) ： c o m p a r e dw i t hng r o u p hg r o u pg r p 7 8 w e r es i g n i f i c a n t l ye l e v a t e d h eg r o u po fg r p 7 8 w a s h i g h e rt h a neg r o u p b u tn o th i g h e rt h a nhg r o u p c o m p a r e d w i t hng r o u p ，eg r o u po fg r p 7 8h a v en o s i g n i f i c a n tc h a n g e a n d h eg r o u po fg r p 7 8w a ss i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h a ti nhg r o u p 6a f t e rt h ee i g h tw e e k s ，t h r o u g ha u t o p s yf i n d i n g s ：c o m p a r e dw i t hn o r m a ld i e tg r o u p o q ) o f l i v e rc o l o r , 8 0 h i g h f a td i e tg r o u po fl i v e rc o l o r i sw h i t e ( s e ef i g u r e 4 - 5 ，4 6 ) a n df o u n d7 0 h i g h f a td i e tg r o u p h a v es m a l lw h i t ep a r t i c l e si ng a l l b l a d d e r ( s e ef i g u r e 4 - 7 ，4 8 ) c o n e l u s i o n s 1 a e l _ o b i ce x e r c i s ec a no b v i o u s l yr e d u c et h ed i s o r d e ro fl i p i dm e t a b o l i s mt ot h eh i g hf a t d i e t 2 a e r o k ce x e r c i s ec a nr e d u c ea t h e r o s c l e r o t i cp l a q u et ot h eh i g h f a td i e t 3 a e r 0 i b i ce x e r c i s en o tb r i n gt h en o r m a lb o d yh a p p e ne n d o p l a s m i c r e t i e u l u ms t r e s sb u tc a l ls i g n i f i c a n t l y r e d u c et h eh i g hf a td i e tm i c ee n d o p l a s m i cr e t i c u l u ms t r e s sl e v e l k e yw o r d s ：h i g h f a td i e t ，a e r o b i ce x e r c i s e ，l i p i dp r o f i l e ，e n d o p l a s m i cr e t i c u l u ms f f e s s v i i i i 前言 1 前言 1 1 选题依据 内质网( e n d o p l a s m i cr e t i c u l u m ，e r ) 是真核细胞重要的膜性细胞器，具有多种 重要生理功能。它参与蛋白质合成、折叠、转位和翻译后修饰及分泌途径的质量控制， 也参与类固醇和磷脂合成，是细胞内钙离子的储存场所，维持和调节钙离子稳态。细胞 内外环境应激因子如：葡萄糖缺乏、缺氧、钙离子失衡、氧自由基损伤等干预能干扰内 质网的功能，破坏内质网稳态，引发内质网应激( e n d o p l a s m i cr e t i c u l u ms t r e s s ，e r s ) 反应n 吲。研究表明内质网应激反应对机体有保护作用，但也会引起细胞凋亡。适度的应 激能发挥保护作用恢复内质网稳态，但是长时间或过强的内质网应激反应则会引起细胞 的凋亡。从1 9 9 3 年b r o s t r o m h 3 描述了内质网钙稳态失衡所导致的蛋白质翻译停止开始， 内质网机能变化就成为运动医学的研究热点之一。研究证实，在动脉粥样硬化、糖尿病、 癌症等疾病的发生中内质网应激都起着重要作用阳3 。e r s 主要有三条信号通路：未折叠蛋 白反应( u n f o l d e d p r o t ei nr e s p o n s e ，u p r ) 、内质网超负荷反应( e n d o p l a s m i c r e t i c u l u m o v e r l o a d e dr e s p o n s e ，e o r ) 和固醇调节级联反应。通常人们所说的内质网应 激就是指u p r 。在u p r 过程中，葡萄糖调节蛋白一7 8 ( g r p 7 8 ，9 1 u c o s e r e g u l a t e dp r o t e i n 7 8 ) ，又称免疫球蛋白重链结合蛋白起着非常关键的作用。g r p 7 8 属于h s p 7 0 家族，可以 结合错误折叠或未折叠的蛋白质，促进新生蛋白质的正确折叠，防止未折叠和错误折叠 蛋白质的聚集。如果机体内发生内质网应激，g r p 7 8 的表达将会明显上调，因而g r p 7 8 的 诱导表达成为e r s 和u p r 激活的标志睁1 叭。 在我国，随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，交通工具的日益先进，人们 的运动是越来越少，而高脂饮食却越来越多，这就导致脂质代谢紊乱和心血管疾病的患 者日益增加，并且成为威胁人类健康的常见的疾病，在心血管疾病中，动脉粥样硬化及 其并发症占了相当大的一部分。心血管疾病研究的热点也一直围绕着动脉粥样硬化发病 机制来进行研究。 最新研究表明：在动脉粥样硬化中，内质网应激参与动脉粥样硬化发生发展的整个 过程3 。研究正常猪动脉内皮细胞的转录谱发现，动脉粥样硬化易感部位主动脉弓等， 有氧运动和高脂饮食对小鼠血脂代谢和内质网应激的影响 内皮最大的共同特征是e r s 反应相关的基因上调n 2 1 。给兔子喂养4 周导致a s 饮食，虽未 致动脉粥样硬化形成，但己存在腹主动脉内皮功能严重不全，并证实g r p 7 8 表达增加 n 副j e f f r e y 等n 钔通过研究人类冠状动脉尸检标本，发现在冠状动脉的损害中e r s 标志 物( 如g r p 7 8 ) 与破裂的粥样硬化斑块之间存在很强的相关性。炎症反应是动脉粥样硬化 发病机制这一重要的学说已得到广泛地认可，而慢性炎症的病理过程内质网应激可能参 与其中。g a r g a l o v i cp s 等的研究显示，炎症因子i l 2 8 受至i j u p r 途径的调控，从而介 导动脉粥样硬化的形成和发展n 5 1 。 如何才能更好的治疗动脉粥样硬化成了人们尤为关心的话题，而有氧运动能否明显 抑制高脂饮食所致的g r p 7 8 的升高，从而改善高脂饮食引起的内质网应激反应或者间接 的改善动脉粥样硬化程度即是本文研究的重点。本文通过对小鼠实施有氧运动和高脂饮 食干预，探讨该实验条件对小鼠肝脏内质网应激的影响以及有氧运动对改善高脂饮食所 带来的动脉粥样硬化是否有效果，为有动脉粥样硬化和脂代谢紊乱等“富贵病”的人们 提供锻炼参考。 1 2 文献综述 通过查阅河南大学电子图书馆，以高脂饮食、有氧运动、血脂代谢和内质网应激为 关键词查阅国内外很多文献发现：研究内质网应激与动脉粥样硬化的关系的文章较多， 国内有3 1 篇，国外大约有1 0 0 多篇。但研究运动与内质网应激相关的文章却较少，国内 有2 4 篇，国外有3 3 篇。而研究高脂饮食、有氧运动和内质网应激三者之间关系的文章几 乎没有。 随着人们生活水平的不断提高，生活方式的改变以及缺乏合理的膳食搭配、加之生 活中的以车代步，运动量减少，高动物脂肪和高热量食物的增加，打破了人体正常的脂 质代谢，引起人体血脂、血糖水平的增高和脂质代谢紊乱，常伴有高血糖、高血脂现象， 易引起全身动脉粥样硬化，是心脑血管疾病发生、发展的基础n 6 。17 1 。研究显示：现在心 血管疾病位居人类疾病谱首位，其主要病理基础是动脉粥样硬化。动脉粥样硬化形成的 机制涉及免疫，炎症等多种学说，但具体机制还没有完全阐明。内质网应激和动脉粥样 硬化之间又有着紧密的联系，它贯穿与动脉粥样硬化发展的整个过程中n p 捌。现在内质 网应激在冠心病不稳定斑块形成中的重要作用受到广泛关注，本文则通过有氧运动和 高脂饮食的干预看其对内质网应激的影响进而探讨有氧运动对改善动脉硬化的机制，从 而科学合理的指导有脂代谢紊乱和心血管疾病的人们进行合理健身。 2 i 前言 1 2 1 内质网应激的相关研究 内质网是真核细胞中蛋白质合成j 折叠与分泌的重要细胞器内质网应激( e r s ) 是 指由于某种原因使细胞内质网生理功能发生紊乱的一种亚细胞器病理状态。内质网应激 主要的三条信号通路为未折叠蛋白反应、内质网超负荷反应和固醇调节级联反应晗1 1 ，其 中未折叠蛋白反应信号通路研究最为清楚。 瘤 种期离嘲羹 。，。，一：薰二一， 辱_ 1 酽1 r _ 学 l j 。 l - 一 _ ， i 。 i _ 甲甲 u pr e g u l a t i n gi b r - a n s c r i p u o no fe rm o l t c u i i rc h a p e r o r ) e l 图卜1 内质网应激的3 条信号通路 未折叠蛋白反应由分子伴侣葡萄糖调节蛋白7 8 ( g r p 7 8 g l u c o s er e g u l a t e d p r o t e i n7 8 ) 及3 种信号转导蛋白所介导。3 种信号转导蛋白包括双链r n a 依赖的蛋白激酶 样内质网激酶( p k r 2 1 i k ee rk i n a s e ，p e r k ) 、转录激活因子6 ( a c t i v a t i n g t r a n s c r i p t i o nf a c t o r6 ，a t f 6 ) 和跨膜丝氨酸苏氨酸激1 ( t y p e re rt r a n s m e m b r a n e p r o t e i nkb a s ei r e 2 1 ) 。在生理条件下，p e r k 、a t f 6 、i r e 2 1 分别与分子伴侣g r p 7 8 b i p 结合，形成稳定的复合物处于无活性状态：当内质网应激时，未折叠蛋白在内质网内 堆积促使其与g r p 7 8 b i p 解离，解离后的i r e l 和p e r k 及其自身磷酸化，启动未折叠蛋 白反应，进而通过降解无法恢复正确构象的糖蛋白，避免异常蛋白在内质网过度堆积 造成危害，恢复内质网能。因此，上述三种信号转导蛋白与g r p 7 8 的分离与结合，是内 质网应激的调控的机制。 研究表明内质网应激反应对机体有保护作用但也会引起细胞凋亡。适度的应激能发 挥保护作用恢复内质网稳态，但是长时间或过强的内质网应激反应则会引起细胞的凋 亡。 1 2 2 动脉粥样硬化的相关研究 有氧运动和高脂饮食对小鼠血脂代谢和内质网应激的影响 动脉粥样硬化是动脉硬化的一种，大、中动脉内膜出现含胆固醇、类脂肪等的黄色 物质，多由脂肪代谢紊乱、神经血管功能失调引起。研究表明：粥样斑块形成、血中脂 质沉积动脉内膜等是动脉粥样硬化的主要病变，高血压、高脂血症等是导致动脉粥样硬 化的危险因素。随着人们生活水平的提高，因动脉粥样硬化疾病导致人死亡的案例越来 越多，目前认为，动脉粥样硬化就是一个慢性的炎症过程瞳羽。 1 2 3 内质网应激与动脉硬化的现状 研究表明，在动脉粥样硬化的发生过程中内质网应激起到重要作用乜3 2 4 | 。内质网应 激可能参与在动脉粥样硬化炎症反应的病理过程。国内外研究显示，引起心肌梗死的不 稳定斑块的两大主要特征是斑块中含有丰富的炎症因子及大量的f c 。m a j o r s 等幢5 3 通在过 体内实验中加入e r s 诱导物质可以刺激白细胞在动脉斑块处的黏附。l i 等瞳6 1 用f c 负荷试 剂培养巨噬细胞发现n f 2kb 、i l 2 6 和t n f 2a 等炎症因子大量表达。这些炎症因子的表达 需要f c 转运至内质网并引起e r s 反应。f c 在内质网中大量积累，通过引发e r s 的j n l ( 、c h o p 以及p 3 8 、e r k l 2 途径，进而促进上述炎症因子的过表达。 g a r g a l o v i c 等晗7 3 发现内质 网是炎症反应的重要调节者。综上所述，内质网应激在动脉粥样硬化炎症反应中有着重 要作用，从而影响动脉粥样硬化的发生。 1 2 4 血脂代谢异常的研究现状 血脂是血浆中的中性脂肪( 甘油三酯和胆固醇) 和类脂( 磷脂、糖脂、固醇、类 固醇)的总称。循环血液中的脂类必需与特殊的蛋白质即载脂蛋白结合形成脂蛋白才 能被运输至组织进行代谢。与临床密切相关的血脂主要是甘油三酯和胆固醇其他还有磷 脂和游离脂肪酸等。甘油三酯具有下列生理功能供能和储能，作为结构脂质的基 本构件，参与机体物质和能量代谢。胆固醇是最早由动物胆石中分离出来具有羟基的 固醇类化合物，所有固醇包括胆固醇均具有环戊多氢菲的共同结构，但不同的固醇其碳 原子数及取代基不同，其生理功能也各异，在人体内胆固醇主要以游离胆固醇及胆固醇 酯形式存在胆固醇具有下列生理功能细胞膜结构成分合成类固醇化合物合成 胆汁酸血浆脂蛋白结构及其代谢堙羽。 血质代谢异常是a s 发生与发展的重要危险因子。研究表明e r s 可通过引起细胞内胆 固醇的积聚促进a s 的发展。w e r s t u c k 等妇刚发现，在培养的主动脉内皮和平滑肌细胞中， 同型半胱氨酸诱导的e r s 可激活固醇调节元件结合蛋白( s r e b p s ) 的表达。s r e b p s 可以引 4 1 前言 起胆固醇甘油三酯生物合成和摄取相关的基因表达增加，导致细胞内胆固醇的积聚。由 此，在高同型半胱氨酸血症参与形成的a s 中，e r s 发挥着重要作用，它可诱导特定分子的 表达，从而促进病变的发展。a t f 2 6 与s r e b p s 的激活途径是相似的，需要从内质网转移至 高尔基体，经过两个蛋白水解酶s i p 和s 2 p 的剪切而激活，其活化形式进入细核，进而激活 相应靶基因的表达。在细胞核内活化的a t f 2 6 可以通过与s r e b p 2 激活域结合，直接抑 s r e b p 2 的表达，进而调节脂代谢c d d 基因的转录水平。同时e r s 可以通过j n k 途径激活糖原 合酶激酶3 的表达，而其在激活s r e b p l c 的表达过程中也具有重要作用m 3 。可见，e r s 通 过影响这些脂代谢关键基因的表达，导致脂代谢异常、脂肪肝以及高脂血症的发生，进而 促进a s 的发生与发展。 在我国，导致血脂异常的原因主要有：超重或肥胖、高血压及高血糖、过度饮食极 少运动、过度吸烟饮酒和遗传因素0 1 。研究表明：中国人群血脂水平和血脂异常患病率 虽然尚低于多数西方国家别，但随着社会经济的发展，人民生活水平的提高和生活方式 的变化，近年来平均血清总胆固醇水平逐步升高旧3 1 。研究证实，如果在血清中总胆固醇 和甘油三酯含量升高时加以预防与治疗，是可以改善血脂异常的情况引。血脂异常发 病不易被发现，早期没有明显的症状，最终就会演变成为脑梗死等严重心血管疾病导致 不良的结果呤5 1 。心血管病己成为我国城市和乡村人群的第一位死亡原因m 门” 1 2 5 内质网应激与运动的研究现状 内质网在受到长时间或大强度运动刺激时，发生内质网应激反应产生应激蛋白， 对细胞发挥保护作用。应激蛋白是调节正常机体细胞分化、增殖的一种蛋白质，在胚胎 时期的表达水平比较高，但在机体出生后，其表达水平则大大降低。b r o o k 汹3 等人认为 运动这种形式能刺激机体发生内质网应激。研究证明，长时间或高强度负荷运动会产生 比较明显的内质网应激，有报道lh 力竭跑后，肌肉中的h s p 3 2 m r n a 增加7 倍，并且运 动后的一段时间h s p 7 0m r n a 表达呈增加趋势1 3 钔。肖国强h 伽等人认为一定强度或时间的运 动可能使内质网发生应激，抵抗运动对机体带来的运动损伤，但强度过高的运动可能使 内质网过度应激，而发生细胞凋亡。h o s s a i n 等人也认为大强度或长时间运动的内质网 应激反应可以引起细胞的凋亡，从而引发疾病h 。g o n z a l e zb 等做实验证实h 2 侧，长时 间运动可以增强骨骼肌中伴侣蛋白g r p 7 8 表达。t o m o n o r io g a t a l 等h 钔发现，应激蛋白 g r p 7 8 在长时间运动后上调“甜。m u r l a s i t sz 4 6 等证实内质网应激蛋 刍g r p 7 8 在短期训练 时是不会增加的。李焕春等内质网应激蛋白介导运动后骨骼肌钙稳态调节的研究一文中 有氧运动和高脂饮食对小鼠血脂代谢和内质网应激的影响 指出：在运动性疲劳及运动性骨骼肌损伤与细胞内钙稳态失调密切相关。对骨骼肌来说， 大强度运动或在超过习惯负荷的运动应激状态下，会发生内质网应激反应，产生应激蛋 白，以达到自我保护。 1 2 6 总结 总之，e r s 通过影响脂代谢关键基因的表达，导致脂代谢异常以及高脂血症的发生， 进而促进a s 的发生与发展，e r s 也在内皮细胞和巨噬细胞等血管壁细胞的炎症反应中具 有重要的调节作用，最终影响a s 的发生与发展。研究表明：运动可使内质网发生应激， 但是运动与内质网应激的表达报道还很少，并且报道的结果也不一致。内质网应激与运 动强度、时间及方式等有着密切的关系，不同的运动模式造就了不同的内质网应激，什么 样的运动强度更适合，它们之间的关系还需进一步研究。 6 2 材料、试剂和仪器 2 材料、试剂和仪器 2 1 实验动物 b a l b c 小鼠是近交系小鼠。毛色为白色。b a l b c 小鼠生产性能好，繁殖期长，一 般无相互侵袭习性，比较容易群养。平均寿命：雄鼠为5 7 8 天，雌鼠为6 8 8 天。平均体 重2 5 2 日龄雄鼠为3 0 9 ，雌鼠为2 8 9 。 2 2 主要试剂 2 2 1 总胆固醇和甘油三酯测定试剂盒( 自四川迈克公司) 2 2 2 乳酸测定试剂盒( 南京建成生物工程所) 2 2 3 血糖试剂盒( 中生北控公司) 2 2 。4 鞘磷脂测定试剂和油红0 ( 美国s i g m a 公司) 2 2 5 兔抗鼠g r p 7 8 抗体( 一抗) ( 美国s a n t a c r u z 公司) 2 2 6辣根过氧化物酶标记的羊抗兔二抗( 北京中杉金桥公司) 2 2 7n c 膜( 北京碧云天) 2 2 8 基础饲料：购于河南省实验动物饲养中心； 2 2 9 脂肪购于开封肉联厂； 2 2 1 0胆固醇和胆盐( 北京索莱宝) 2 2 11 脱脂奶粉( b l o c km i l k ) ( 普利莱基因技术有限公司) 2 2 12e n h a n c e dc h e m i l u m i ne s c e n c e ( e c l ) 显色试剂盒( 碧云天公司) 2 2 1 3显影液、定影液、x 光胶片( k o d a k ) 2 2 1 4 p m s f ( 苯甲磺酰氟) ( 美国f l u k a ) 有氧运动和高脂饮食对小鼠血脂代谢和内质网应激的影响 2 。2 15麻醉药异戊巴比妥钠( 上海新亚药业有限公司) 2 2 16 其它试剂均为国产分析纯 2 3 主要试齐i j 配韦0 2 3 1 s d s p a g e 电泳缓冲液取t r i s3 0 3 9 ，g l y c i n1 8 7 7 9 ，10 s d s1 0 m l 加水溶 解定容至1 l 。 2 3 2 5 0 x t a e 溶液：t r i s 碱2 4 2 9 ，冰乙酸5 7 1m l ，o 5m o l le d t a1 0 0m l ，加 d d h 2 0 定容至1 0 0 m ld n a 电泳时使用双蒸水稀释5 0 倍，r n a 电泳时用经 d e p c 处理的d d h 2 0 稀释5 0 倍。 2 3 3考马斯亮蓝g 2 5 0 染液：考马斯亮蓝g 2 5 01 0 0 m g 溶解于8 0 0 m l 双蒸水中，加 5 0 m l9 5 乙醇，l o o m l8 5 h 3 p 0 4 ，加双蒸水定容至1 0 0 0 m l 充分溶解，过滤 保存。 2 3 4 4