心肌梗死前后聯(lián)合運(yùn)動(dòng)對大鼠心梗后左室重構(gòu)及心功能的影響.pdf

1、生活方式干預(yù)中的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練被認(rèn)為是一種預(yù)防和治療心血管疾病的有效方法。研究表明,心梗前運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練有益于大鼠心梗后的左室重構(gòu),而心梗后的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對大鼠左室重構(gòu)和預(yù)后的利弊有爭議。我們提出心梗前運(yùn)動(dòng)聯(lián)合心梗后運(yùn)動(dòng)可能會改善大鼠左室重構(gòu)和預(yù)后的假說。為了驗(yàn)證此假說,本項(xiàng)目進(jìn)行如下的研究:(1)心梗前不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對心肌梗死后Sprague-Dawley大鼠左室梗死區(qū)域、心功能和血管新生的影響。(2)大鼠運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練5周后進(jìn)行急性心梗造模,再進(jìn)一步分為心

2、梗后靜息,心梗后4周開始運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練8周,分別設(shè)立假手術(shù)組及不運(yùn)動(dòng)組,研究單純心梗前、心梗后及心梗前聯(lián)合心梗后運(yùn)動(dòng)對左室重構(gòu)和死亡率影響。并進(jìn)一步檢測了左室血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)及其受體的表達(dá),證實(shí)了心梗前聯(lián)合心梗后運(yùn)動(dòng)在改善左室重構(gòu)和預(yù)后方面好于單純心梗前運(yùn)動(dòng)或單純心梗后運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。為今后心?？祻?fù)的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)和進(jìn)一步優(yōu)化心?？祻?fù)方案提供科學(xué)依據(jù),對心梗的防治

3、具有重要意義。
　　 第一部分心梗前不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對大鼠心肌梗死急性期血管新生、梗死愈合及心功能的差異影響
　　 目的:研究心梗前不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對心肌梗死后大鼠左室梗死區(qū)域、功能和血管新生的影響,檢測不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對左室和血漿VEGF蛋白表達(dá)的影響。
　　 方法:雄性Sprague-Dawley大鼠隨機(jī)分為6組。正式實(shí)驗(yàn)以前,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠先在跑臺上適應(yīng)性訓(xùn)練。然后,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠接受跑步訓(xùn)練,每天60分鐘,每周5天,共訓(xùn)

4、練6周。不同組運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠分別執(zhí)行不同的跑步速度,高強(qiáng)度訓(xùn)練組(HIE-MI組,30 m/min),中強(qiáng)度訓(xùn)練組(MIE-Sh和MIE-MI組,21 m/min),低強(qiáng)度訓(xùn)練組(LIE-MI組,12m/min)。而不運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組大鼠(Sed—Sh組和Sed-MI組)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。在第六周時(shí),最后一次訓(xùn)練24小時(shí)后,所有的大鼠接受急性心肌梗死手術(shù)(LIE-MI,MIE-MI,HIE-MI和Sed-MI組)或假手術(shù)(MIE-S

5、h組和Sed-Sh組)。在休息康復(fù)7天后,所有大鼠被處死。處死前進(jìn)行超聲心動(dòng)圖測量,血流動(dòng)力學(xué)測量。處死后立即收取心臟進(jìn)行組織學(xué)和分子生物學(xué)分析。使用HE染色觀察梗死區(qū)病理變化；Masson染色觀察左室形態(tài)、室間隔厚度、左室游離壁厚度、心梗范圍和疤痕厚度;應(yīng)用Ⅷ Related Antigen免疫組化染色來進(jìn)行左室梗死區(qū)和非梗死區(qū)毛細(xì)血管密度的測定；Wstern blot方法檢測心肌VEGF蛋白的表達(dá)；酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測血漿中VEGF

6、含量。
　　 結(jié)果:和Sed-Sh組大鼠相比,MIE-Sh組改善了左室功能并增加了微血管密度,這種增加沒有顯著差異(P>0.05)。和Sed-MI組大鼠相比,MIE-MI組和HIE-MI組顯著減少了左室梗死范圍,改善了血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),增加了短軸縮短率、疤痕厚度和微血管密度(P<0.05)。而LIE-MI組大鼠對上述參數(shù)有輕微改善,但沒有顯著差異(P>0.05)。另外,HIE-MI組大鼠血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)和微血管密度顯著改善好于MIE

7、-MI組(P<0.05)。和Sed-MI組大鼠相比,MIE-MI組和HIE-MI組運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠心臟和血漿有更高的VEGF蛋白表達(dá)(P<0.05),但MIE-MI組和HIE-MI組大鼠之間的VEGF蛋白表達(dá)差異不顯著。
　　 結(jié)論:心梗前中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)改善了心梗后大鼠的左室功能,減少了心臟梗死范圍,增加了心臟疤痕厚度和微血管密度,而更高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)有少一些的進(jìn)一步影響。低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)也有益處,但是對于心梗的改善沒有顯著差異。不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)刺激

8、了VEGF蛋白的差異表達(dá)、不同程度增加了微血管密度,有益心梗愈合。
　　 第二部分心梗前后聯(lián)合運(yùn)動(dòng)激活VEGF及其受體通路對大鼠心梗晚期左室重構(gòu)及不同時(shí)期心功能動(dòng)態(tài)變化的影響
　　 目的:研究單純心梗前、心梗后及心梗前后聯(lián)合運(yùn)動(dòng)對心肌梗死后大鼠梗死區(qū)域左室重構(gòu)、血管新生和左室心功能動(dòng)態(tài)的影響,并檢測了不同運(yùn)動(dòng)方案對左室VEGF及其受體的mRNA和蛋白表達(dá)的影響。
　　 方法:雄性Sprague-Dawley大鼠隨

9、機(jī)分為6組。正式實(shí)驗(yàn)以前,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠(PreE-Sh組,PreE-MI組,ComE-MI組)先在跑臺上適應(yīng)性訓(xùn)練。然后,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠接受跑步訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為21m/min,每天60分鐘,每周5天,共訓(xùn)練5周。而不運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組大鼠(Sed—Sh組和Sed-MI組)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。在第5周時(shí),最后一次訓(xùn)練24小時(shí)后,所有的大鼠接受急性心肌梗死手術(shù)(Sed-MI組,PreE-MI組,PostE-MI組和ComE-MI組)或假手術(shù)

10、(Sed-Sh組和PreE-Sh組)。在休息康復(fù)4周后,PostE-MI組和ComE-MI組進(jìn)行5d適應(yīng)訓(xùn)練,跑步速度和時(shí)間逐漸增加,直到熟練跑60min/d。然后運(yùn)動(dòng)8周,5d/周,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為21m/min,60min/d。在到達(dá)實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)時(shí),所有大鼠被處死。處死前進(jìn)行超聲心動(dòng)圖測量,血流動(dòng)力學(xué)測量。處死后立即收取心臟進(jìn)行組織學(xué)和分子生物學(xué)分析。使用Masson染色觀察左室形態(tài)、室間隔厚度、左室游離壁厚度、心梗范圍和疤痕厚度；應(yīng)用ⅧRe

11、lated Antigen染色來進(jìn)行左室梗死區(qū)和非梗死區(qū)毛細(xì)血管密度的測定；實(shí)時(shí)PCR方法檢測了VEGF及其受體mRNA的表達(dá)；Wstern blot方法檢測VEGF及其受體蛋白的表達(dá)。
　　 結(jié)果:和Sed-Sh組大鼠相比,PreE-Sh組改善了左室功能并增加了微血管密度,這種增加沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(P>0.05)。和Sed-MI組大鼠相比,PreE-MI組和ComE-MI組顯著減少了左室梗死范圍、增加了心臟疤痕厚度(P<0.0

12、5)；PostE-MI組和ComE-MI組改善了血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),增加了短軸縮短率和微血管密度,而PreE-MI組大鼠上述參數(shù)有輕微影響,但沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(P>0.05)。另外,PreE-MI組和PostE-MI組大鼠之間,血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)沒有顯著差異,PostE-MI組微血管密度顯著高于PreE-MI組(P<0.05)。而ComE-MI組血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)明顯好于PreE-MI組,微血管密度顯著高于PostE-MI組(P<0.05)。和

13、Sed-MI組大鼠相比,PostE-MI組和ComE-MI組運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠心臟VEGF及其受體mRNA表達(dá)更高(P<0.05),但PostE-MI組和ComE-MI組大鼠之間差異不顯著。和Sed-MI組大鼠相比,PostE-MI組和ComE-MI組運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠心臟VEGF及其受體蛋白表達(dá)也增高(P<0.05),但PostE-MI組和ComE-MI組大鼠之間差異不顯著。
　　 結(jié)論:心梗前運(yùn)動(dòng)減少了心臟梗死范圍,增加了疤痕厚度,但是