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不同强度运动后大鼠心肌细胞热休克蛋白72 mRNA的表达杨德洪 （上海应用技术学院体育教育部 漕宝路120号 上海 200235）摘要 热休克蛋白（heat shock proteins,HSP）是一种古老的保护性蛋白，存在于整个生物界，具有普遍的生物学意义。运动可以诱导HSP mRNA在生物体不同组织器官内表达。本研究在进一步证实运动可以诱导大鼠心肌细胞表达HSP mRNA的同时，试图明确不同运动强度及运动持续时间是否对心肌细胞HSP mRNA的表达有不同的影响，探讨是否存在诱导心肌细胞表达HSP mRNA的最适宜运动强度，为进一步研究运动性心脏提供思路。关键词 热休克蛋白 运动 适应 心肌细胞 负荷1.实验材料和方法1.1实验动物和喂养 健康雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠60只，体重为180220g，购自上海计划生育研究所西普而必凯实验动物有限公司，随机分为安静对照组（C组）、低强度 （60% VO2max ）运动组（Ta组）、中等强度 （75% VO2max ）运动组（Tb组）和高强度 （85% VO2max ）运动组（Tc组）。每一运动组又分成1、2、3天运动组，每组6只。分笼饲养，饲养笼选用塑料制品，并配用不锈钢罩、玻璃吸水瓶和不锈钢吸水管，国家标准啮类类动物固体混合饲料喂养，自由饮食。动物室温度2228C，相对湿度50%55%。常规适应性喂养1周 后，大鼠在可调式大鼠电动跑台上进行慢跑适应，速度为1012米分，每次慢跑距离不超过100米，共进行2天。2天后，以10米分速度跑3分钟，15米分跑3分钟。1.2训练方法 训练强度参考Bedford(1979)大鼠跑台运动负荷确定原则。在大鼠适应训练后休息3天，即对大鼠进行训练。训练方式为跑台运动。安静对照组不运动，运动组每天运动1小时 。Ta组、Tb组和Tc组分别以60% VO2max、75% VO2max和85% VO2max的强度进行运动，持续时间又依组别的不同分为运动一天、两天和三天。1.3样品制备 实行不同运动方案后休息24小时，然后在相同时间断头处死动物，对照组也同时处死，迅速开胸取出心脏，剔除筋膜等周围组织，于04生理盐水中洗去血液，滤纸吸干后置_72冰箱待测。1.4大鼠心肌细胞HSP72 mRNA的检测 采用RT-PCR法。1.5统计处理方法实验数据由SAS统计软件包处理，组间比较采用t检验，显著性标准为p0.05。2.实验结果2.1 对照组大鼠心肌细胞HSP72 mRNA的表达 大鼠在安静情况下心肌细胞存在HSP72 mRNA的基础结构性表达。（如图2）。2.2 60% VO2max强度运动后大鼠心肌细胞HSP72 mRNA的表达低强度（60% VO2max）运动一天后心肌细胞HSP72 mRNA表达与对照组无显著性差异，随运动时间的延长，HSP72 mRNA表达逐渐增加（见图2和表3）。 HSP72 -MG 图2 60% VO2max组大鼠运动后心肌细胞HSP72 mRNA表达的变化 表3 低强度运动后大鼠心肌细胞HSP72 mRNA表达的变化C组 T1组 T2组 T3组 0.520.05 0.830.08 1.590.29* 2.020.18*注:*p0.05，与对照组比较2.3 75% VO2max强度运动后大鼠心肌细胞HSP72 mRNA的表达 中等强度（75% VO2max）运动后心肌细胞HSP72 mRNA表达随运动持续时间的延长显著增加, 运动一天组、两天组及三天组心肌细胞HSP72 mRNA的表达与对照组有显著性差异。但两天和三天组表达量无显著性差异。（见图3和表4）HSP72-MG图3 75% VO2max组大鼠运动后心肌细胞HSP72 mRNA表达的变化表4 中等强度运动后大鼠心肌细胞HSP72 mRNA表达的变化 C组 T1组 T2组 T3组 0.530.06 1.340.06* 2.490.21* 2.680.16* 注: *p0.05，与对照组比较2.4 85% VO2max强度运动后大鼠心肌细胞HSP72 mRNA的表达 高强度（85% VO2max）运动后心肌细胞HSP72 mRNA表随运动持续时间的延长显著增加。同中等强度下的结果相似（见图4和表5）。-MGHSP72 图4 85% VO2max组大鼠运动后心肌细胞HSP72 mRNA表达的变化表5 高强度运动后大鼠心肌细胞HSP72 mRNA表达的变化 C组 T1组 T2组 T3组 0.520.05 1.260.08* 2.280.19* 2.570.14* 注: *p0.05，与对照组比较3.讨论与分析 HSP72 mRNA虽然在非应激状态下含量非常少，但还有一定的组成性基因表达。本实验中安静对照组大鼠心肌细胞也表达有少量HSP72 mRNA，进一步证明了这一点，同时也提示HSP72 mRNA 除了在应激时可能参与蛋白质的生理活动外，在安静时也可能有其特殊的现在还未知的作用。 低强度（60% VO2max）运动后机体产生的应激反应较小，机体心肌细胞的相对缺血程度很小，此时的大鼠能够适应该强度运动，所以机体的蛋白质变性或损伤很少，在本实验表现为运动一天后HSP72 mRNA表达与对照组无显著性差异。随着运动时间的延长，机体的疲劳累积，心肌细胞的相对缺血程度增加，诱导心肌细胞表达HSP72 mRNA增加，提示HSP mRNA的表达与机体的疲劳程度之间可能存在内在的关系。 本实验结果显示，不同的运动持续时间对HSP72 mRNA的表达也会产生影响。同一运动强度下,随着运动时间的延长,机体逐渐出现运动适应,对原有应激源的应激反应就会减小甚至消失，HSP72 mRNA的表达也会减少。所以可以这样认为，长时间的耐力运动或训练，在一定时间内可以保持HSP的积累不断增加。当机体对该负荷强度产生适应后，HSP的积累不再增多。不断增加负荷强度的运动方式，可以诱导HSP mRNA的表达持续的增加。4.小结4.1运动可以诱导HSP72 mRNA在心肌细胞的表达。4.2在不同的强度之间，