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研究目的:血管平滑肌的表型转换是其增殖和迁移的关键性起始步骤,同时血管平滑肌的增殖和迁移是高血压、动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄等心血管疾病的共同发病基础。本实验旨在探究增龄和有氧运动对SHR胸主动脉平滑肌表型转换及PI3K和MAPK信号通路间平衡的调控。研究方法:第一部分:选取1、3、9、16月龄的雄性WKY和SHR各12只,尾动脉无创血压测定后麻醉,取各组大鼠的胸主动脉进行实验。1.H&E染色:测量胸主动脉的管壁厚度;2.免疫组化实验:检测平滑肌表型标志蛋白α-SM-actin、calponin、OPN的表达和分布;3.Western Blot蛋白印迹法:检测平滑肌表型标志蛋白α-SM-actin、calponin、OPN的表达量,信号蛋白p-Akt、Akt、eNOS、p-42/44 ERK、42/44 ERK、p-p38 MAPK、p38 MAPK的表达量。第二部分:选取3月龄雄性WKY和SHR各24只,分组如下:正常血压安静对照组(WKY-SED,n=12)、正常血压有氧运动组(WKY-EX,n=12)、高血压安静对照组(SHR-SED,n=12)、高血压有氧运动组(SHR-EX,n=12)。运动组进行8周跑台运动干预,运动前后尾动脉无创血压测定,取胸主动脉进行实验:实验检测指标同第一部分。研究结果:第一部分:(1)血压:WKY和SHR的SBP均随年龄增长呈上升趋势,与同年龄的WKY组相比,SHR组的SBP显著升高(P<0.01)。(2)H&E染色:胸主动脉的管壁厚度随年龄增长不断增加,且在9月龄时WKY和SHR出现显著差异(P<0.01)。(3)免疫组化和Western Blot实验:3月龄后,WKY和SHR的α-SM-actin、calponin蛋白表达量均随年龄增加出现下调,而OPN出现上调,且3月龄时WKY和SHR已具有显著差异(actin、calponin:P<0.05,OPN:P<0.01)。p-Akt、eNOS的蛋白表达量随年龄增加逐渐下调,p-ERK、p-p38蛋白表达量随年龄增长逐渐上调。第二部分:(1)血压:与WKY-SED组相比,SHR-EX组SBP显著升高(P<0.01),WKY-EX组SBP显著性下降(P<0.05)。与SHR-SED组相比,SHR-EX组SBP出现显著下调(P<0.01)。(2)H&E染色:与WKY-SED组相比,SHR-SED组胸主动脉管壁厚度明显增加(P<0.01),WKY-EX组无显著性差异;与SHR-SED组相比,SHR-EX组胸主动脉管壁厚度显著降低(P<0.05)。(3)免疫组化和Western Blot实验:与WKY-SED组相比,SHR-SED组α-SM-actin、calponin蛋白表达水平显著性下调,而OPN显著性上调(P<0.01),WKY-EX组无显著性差异。与SHR-SED组相比,SHR-EX组α-SM-actin、calponin蛋白表达水平显著性上调,OPN显著性下调(P<0.05)。与WKY-SED组相比,SHR-SED组p-Akt、eNOS的表达量显著性下调(P<0.01),p-ERK、p-p38的表达量显著性上调(P<0.01),WKY-EX组p-Akt(P<0.05)、eNOS(P<0.01)的表达量呈上调趋势。与SHR-SED组相比,SHR-EX组p-Akt(P<0.05)、eNOS(P<0.01)的表达量显著性上调,p-ERK(P<0.05)、p-p38(P<0.05)表达量显著性下调。研究结论:随年龄增长,正常血压大鼠和高血压大鼠胸主动脉的血管平滑肌中的收缩表型标志蛋白逐渐减少,合成表型标志蛋白逐渐增多,高血压大鼠增加或减少的速率更快。有氧运动可抑制高血压大鼠VSMC由收缩表型向合成表型转换,且VSMC的表型可能是由PI3K/Akt和MAPK信号通路之间的平衡作用决定的。