前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的不同运动训练对大鼠AMPK分泌的影响,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
作者:王兵 单位:西安工业大学体育学院
1材料与方法
1.1动物模型的建立
健康雄性SD大鼠60只,体重约200~250g.室温20~22℃,相对湿度保持在45%~55%之间,动物饲养房采取12h黑暗与12h光照交替循环的模式.实验大鼠购入后先适应性饲养l周后,将大鼠随机分为安静对照组(C组)、中等强度运动组(ME组)和大强度运动组(HE组),每组20只.安静对照组常规饲养,不加干预.运动组在电动鼠类跑台上进行不同强度的运动训练,持续8周,每周训练6天,训练强度参照Bedford[3]的运动负荷标准.运动强度分级为:中等强度运动的大鼠跑速12m/min、大强度运动的大鼠跑速18m/min,持续时间20min,隔日增加速度分别至15m/min和18m/min增加时间30min,依次累加,当跑速分别达20m/min和30m/min,时间60min后,跑台倾斜5°,维持此强度运动,5d/w,持续8w结束.
1.2试剂与仪器
1.2.1试剂采用ampkα1/2抗体,β—actin抗体,其余试剂均为国产分析纯试剂.
1.2.2主要仪器采用MINI-PROTEIN垂直电泳糟,低温高速离心机,Odyssey红外扫描仪,匀浆机(PT-MR2100,CE).
1.3蛋白表达的蛋白质印迹(WesternBlot)分析ME组和HE组于训练结束后24h内进行,大鼠戊巴比妥钠(注射量为:40mg/100g体重)进行腹腔注射麻醉后,暴露大鼠的胸腔并取出心脏,将其放入生理盐溶液进行血液洗净.依据现有文献资料,从左心室心尖部位剪取少量的心肌组织,按每lmg心肌组织加入40μL匀浆缓冲液内,用匀浆机制备成匀浆.将肌肉匀浆分装于准备好的离心管中,温度定位80℃,持续加热5min,置于-20℃冰箱保存[4].使用时先进行解冻,100℃持续加热5min,10000r/min离心3min后即刻取上清液进行上样.蛋白分离我们采用的是SDS-PAGE系统,采用Laemmli积层胶(浓度为4%)的及浓度为10%的分离胶,每道上样孔加样约为3g的蛋白质样品,在20mA/gel的恒流电下进行电泳,后转膜.转膜完毕取出膜放入封闭缓冲液中封闭60分钟后.放入一抗(1∶1000稀释)中,4℃摇动过夜.一抗孵育结束后,TBS清洗.将膜置于二抗(1∶10000稀释)室温避光轻摇1h,TBS清洗[5].使用推广度较高的Odyssey红外扫描仪,选择激发波长(anti-rabbit,700nm)对整个膜进行扫描,并得出最终的实验结果.
1.4图像分析及数据统计采用传统的Image软件对所有图像进行分析,选择样本目标条带,测定条带光密度.用Origin7.0软件对实验蛋白进行半定量分析.各组有效实验数据均采用mean+SEM的形式表示,并使用SPSS社会统计学软件对随机区组的有效设计资料进行方差分析.p<0.05时认为差异有显著性.
2结果与分析
2.1一般状况实验过程中,各组大鼠自由进食和饮水,饮食与尿量均无异常、体重按计划(1.3%~1.5%的增长速度)增长、毛色光滑亮泽、自主活动无异常、零死亡.饲养房室温控制在22℃~24℃,湿度35%~55%,遵循自然光日照时间(7:00~19:00).
2.2各组大鼠心肌组织中AMPK表达图1结果显示β?actin为内参蛋白表明各孔道蛋白上样量基本相同.相对于同步对照组,中等强度运动组(ME组)和大强度运动组(HE组)AMPK含量表达升高.大强度运动组(HE组)升高较明显.在真核细胞中AMPK是一种异源三聚体形式存在包括催化亚基α和调节亚基β﹑γ.α亚基含有一个N端激酶结构域和一个C端结构域,N端是催化核心部位,C端负责与β和γ亚基结合.C端还含有变构结合位点,参与和AMP的结合.β亚基是一个脚手架结构其N端负责AMPK与膜相互作用时的定位,中间部分为一段糖原结合结构域(GBD)C端KIS和ASC分别与α和γ亚单位结合[6],γ亚基包括核苷酸结合区[7],心肌中α2活性远高于α1,大鼠大强度运动骨骼肌AMPK表达显著增加,中等强度却没有增加[8],研究发现:心肌在大强度运动中AMPK表达显著增加,与骨骼肌表达一致;运动可能增加AMP量,而降低磷酸肌酸量[9]使AMPK容易变构激活[10],最近研究认为单次中等强度的刺激骨骼肌AMPKα2活性增加明显[11].DavidL.Coven等发现大鼠单次运动,其骨骼肌AMPKα1和AMPKα2都随运动强度增加而增加,且AMPKα2增加更明显[12],在我们研究中心肌α2亚基在不同强度训练中表达与AMPK总量的表达基本一致.现有研究表明:在整个运动过程中,随着心脏做功的增加,心肌收缩力,心率,血压都在增加,这些都可能激活AMPK[13],但心肌AMPK表达增加的具体机制还不太清楚,有待以后进一步研究.
2.3AMPK在运动中作用图2结果显示与同步对照组相比,中等强度运动组AMPK1(ME组)呈升高趋势,但没有统计学意义,(p>0.05)而大强度运动组(HE组)与中等强度运动组(ME组)相比,有统计学意义,(p<0.05)图3结果显示:与同步对照组相比,中等强度运动组(ME组)有统计学意义,(p<0.05)而大强度运动组(HE组)与中等强度运动组(ME组)比呈升高趋势,有统计学意义,(p<0.05)心脏有着非常高的能量需求,24h所产生和消耗的能量(ATP)远高于其他脏器.心脏中的能量储备非常低,一但ATP产生停止,则数秒内心脏中的ATP供应就会完全耗竭,所以AMPK作为能量代谢中心感受器和调节器的作用在心脏中显得尤为重要,在缺血、缺氧、高血压等刺激下,使心肌AMPK活化,促进线粒体对脂肪酸摄取和氧化[14],还能提高葡萄糖摄取和糖酵解.一方面可调节细胞生长和增生,细胞膜,线粒体再生及细胞凋亡和自噬尽管长时间的运动中AMPK在脂肪酸氧化中起的作用还不确定,但是单次运动中AMPK可导致骨骼肌的丙二酰COA减少,脂肪酸氧化增加,另一方面AMPK通过减少细胞内吞作用增加肌纤维膜上的葡萄糖转运蛋白(GLUT4)数量,从而增加细胞对葡萄糖的摄取和利用.有利于提高运动员的运动成绩.运动员AMPK表达增高后,机体产能增加,可以提高运动水平,但AMPK的上下游信号通路需我们进一步研究的.#p#分页标题#e#
3结论
大鼠经不同强度运动训练后,心肌组织中AMPK表达随运动训练强度的增加,呈现逐渐递增趋势,相对于低强度运动训练,高强度训练对于大鼠心肌AMPK的影响更大.提示心肌AMPK表达对不同强度运动产生适应性改变.