【摘 要】
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研究目的:本研究通过建立运动性心肌肥大小鼠模型,分析小鼠心肌中AMPK/ULK1信号通路在调控自噬系统和促进心肌肥大中的作用,为最终揭示运动性心肌肥大的分子机制提供参考和借鉴。研究方法:1、选取40只7周龄SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分成对照组（C组,n=16）和游泳运动组（E组,n=24）。本实验借鉴Kim和赵永才等的运动方案,通过8周游泳运动,建立小鼠心肌肥大模型。通过对比分析C组和E组
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研究目的:本研究通过建立运动性心肌肥大小鼠模型,分析小鼠心肌中AMPK/ULK1信号通路在调控自噬系统和促进心肌肥大中的作用,为最终揭示运动性心肌肥大的分子机制提供参考和借鉴。研究方法:1、选取40只7周龄SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分成对照组（C组,n=16）和游泳运动组（E组,n=24）。本实验借鉴Kim和赵永才等的运动方案,通过8周游泳运动,建立小鼠心肌肥大模型。通过对比分析C组和E组小鼠的体重、心脏系数、左心室系数,HE染色观察两组小鼠心肌细胞形态学变化,确认E组小鼠心肌发生肥大性变化;通过实时荧光定量PCR技术检测病理性心肌肥大有关标志物的基因表达水平,确认E组小鼠心肌未发生病理性肥大,从而确认运动性心肌肥大模型建造成功;2、通过实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹法测定心肌组织自噬基因LC3、Beclin1的表达;3、通过实时荧光定量PCR法和蛋白免疫印迹法,分析与细胞生长、自噬相关信号通路——ERK和AKT/mTOR以及AMPK/mTOR/ULK1,通过调控自噬在运动性心肌肥大中的作用。研究结果:1、建立小鼠心肌肥大模型:（1）8周游泳运动后,E组小鼠体重较C组小鼠体重减轻（P＜0.05）;与C组小鼠相比,E组小鼠心脏系数、左心室系数在8周游泳运动后均有显著性增加（P＜0.01）;小鼠二维超声心动检测结果显示:与C组小鼠相比,E组小鼠左心室腔扩大,心脏泵血功能明显增强;HE染色组织切片镜下观察,两组小鼠心肌纤维染色均匀、排列规整,心肌细胞核呈卵圆形,与C组小鼠相比,E组小鼠心肌细胞直径显著性增大（P＜0.01）。结果表明,通过8周游泳运动小鼠心肌发生显著性肥大改变,且以左心室肥大较为明显。（2）8周游泳运动后,与C组小鼠相比,E组小鼠心肌ANP、α-actin、BNP的表达量均未发生显著性改变（P＞0.05）,α-MHC/β-MHC比值也未发生显著改变（P＞0.05）,提示E组小鼠心肌未出现病理性改变。结果表明,E组小鼠心肌未发生病理性改变,运动性心肌肥大小鼠模型建立成功。2、小鼠肥大心肌中自噬水平提高:8周游泳运动后,利用透射电镜观察自噬小体结果显示,与C组小鼠相比,E组小鼠心肌自噬小体数量增多;实时荧光定量PCR结果显示,与C组小鼠相比,E组小鼠心肌组织的LC3B mRNA表达升高（P＜0.05）,Beclin1 mRNA表达也显著性升高（P＜0.01）;蛋白免疫印迹检测结果显示,与C组相比,E组小鼠心肌组织的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值、Beclin1蛋白表达水平均显著性升高（P＜0.01）。结果表明,8周游泳运动后小鼠运动性心肌肥大中的自噬水平提高。3、8周游泳运动后,实时荧光定量PCR结果显示,与C组小鼠相比,E组小鼠心肌组织的AMPK mRNA表达显著升高（P＜0.01）,ULK1 mRNA表达水平也显著升高（P＜0.05）;蛋白免疫印迹检测结果显示,与C组小鼠相比,E组小鼠心肌组织的AMPK蛋白表达水平升高（P＜0.05）,ULK1蛋白表达水平也明显升高（P＜0.01）,AMPKαThr172/AMPK比值上升（P＜0.05）,ULK1Ser555/ULK1比值也明显上升（P＜0.01）。4、8周游泳运动后,实时荧光定量PCR结果显示,与C组小鼠相比,E组小鼠Akt、ERK、mTOR的mRNA表达没有发生显著改变（P＞0.05）;蛋白免疫印迹检测结果显示,相较于C组小鼠,E组小鼠心肌组织中的ERK、Akt、mTOR蛋白表达水平和Akt Ser473/Akt、ERKThr202/Tyr204/ERK、mTORSer2448/mTOR比值均未发生变化（P＞0.05）。结论:（1）8周游泳运动后小鼠心肌发生生理性肥大。（2）8周游泳运动后小鼠肥大心肌组织中的自噬水平显著提高。（3）8周游泳运动通过AMPK/ULK1信号通路调控心肌自噬系统,其可能机制为:8周游泳运动可激活并上调AMPK表达水平,活化的AMPK提高ULK1Ser555磷酸化水平,激活ULK1,上调肥大心肌的自噬水平,从而促进运动性心肌肥大的形成。
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