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内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)是指由于各种原因导致的细胞内质网(endoplasmic reticulum,ER)功能发生紊乱,蛋白质合成受到影响的病理、生理过程。而肝脏作为人体内重要的代谢器官,其出现ERS可诱发一系列代谢性疾病,肝脏ERS已成为诸多疾病的重要风险因素,危害到人类健康。Calpain-2是钙激活中性蛋白酶,最新的研究表明,Calpain-2在人体内的激活可能参与到某些病理活动中去,如肝脏ERS。但Calpain-2在肝脏ERS中的作用及相关机制目前尚不清楚。研究目的:本研究通过对SD大鼠进行8周高脂饮食喂养后成功建立大鼠肝脏ERS动物模型,并对高脂饮食组大鼠实施8周游泳运动干预,探究Calpain-2在运动改善肝脏ERS中的作用及相关机制,为运动作为非药物疗法治疗相关疾病提供理论依据。研究方法:30只雄性SD大鼠随机分成对照组(C组)、高脂饮食ERS模型组(HF组)、高脂饮食ERS模型运动组(HE组),每组10只。其中,C组大鼠用基础饲料(碳水化合物65%,蛋白质22%,脂肪13%)喂养,HF组和HE组大鼠均使用高脂饲料喂养(碳水化合物33%,蛋白质22%,脂肪45%),HE组大鼠在喂养高脂饲料的同时施以8周无负重游泳运动干预。8周后对三组大鼠进行取材,用比色法(enzymatic colorimetric assay)检测大鼠血清游离脂肪酸(free fatty acids,FFAs)含量;用免疫印迹法(westernblotting)检测大鼠肝脏Calpain-2、自噬相关基因7(autophagy related gene,Atg7)的蛋白表达变化;用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测大鼠肝脏Calpain-2、Atg7、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer binding protein homologus protein,Chop)、葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein78,Grp78)的基因表达水平。研究结果:(1)与C组相比,HF组大鼠肝脏组织中Grp78、Chop、EIF2αmRNA显著升高(p<0.01),说明大鼠肝脏ERS模型建立成功。(2)与C组相比,HF组大鼠血浆FFAs含量显著增加,肝脏组织中Calpain-2mRNA及蛋白表达水平显著增加,Atg7 mRNA及蛋白表达水平显著降低(p<0.01),说明高脂饮食可通过上调肝脏中Calpain-2的表达,抑制肝脏中Atg7的表达水平进而诱导ERS的标志物Grp78、Chop及EIF2α的出现。(3)与HF组相比,HE组大鼠血清FFAs含量显著下降,肝脏组织中Calpain-2mRNA及蛋白表达水平显著降低,Atg7 mRNA及蛋白表达水平显著升高(p<0.01),继而使得ERS标志物Grp78、Chop及EIF2αmRNA表达水平下降,说明游泳运动可有效缓解肝脏ERS。结论:(1)8周高脂饮食成功建立大鼠肝脏ERS模型。(2)运动可有效缓解肝脏ERS。Calpain-2在运动缓解肝脏ERS中发挥重要作用,其可能机制是:运动降低血清中FFAs含量,进而下调肝脏组织中Calpain-2的表达水平,恢复肝脏中Atg7的表达,Atg7表达上调可使ERS标志物Grp78、Chop及EIF2α的mRNA表达水平降低,说明肝脏ERS得到有效缓解。