急性耐力运动使心肌氧化应激-自噬通量-凋亡信号向稳态平衡的变化趋势调整

摘要： 探讨交通相关微粒（diesel exhaust particles，DEP）悬液急性滴注对心肌氧化应激、细胞自噬和凋亡信号的影响及急性耐力运动的调节功能与干预作用。方法：8周健康雄性C57BL/6小鼠，随机分为对照组（Con）、急性耐力运动组（AE）、急性染毒组（DEP）和急性耐力运动+染毒组（AE+DEP），每组均6只。DEP组和AE+DEP组进行一次急性DEP染毒滴注（1 mg/kg）。随后，AE组和AE+DEP组进行一次75% VO 2 max的急性耐力跑台运动（12 m/min，90 min）。运动后恢复12 h后断颈椎处死，摘取心脏。酶标仪测心肌氧化应激水平（MDA、SOD、CAT和H2O2等），Western blotting测心肌自噬相关蛋白（Atg5、LC3、P62、Beclin1和UVRAG等）和凋亡相关蛋白（Caspase 3和PARP等）表达水平。结果：1）DEP可使心肌MDA和H2O2含量显著升高，CAT活性明显下降，而急性耐力运动可显著抑制DEP介导的心肌MDA和H2O2含量升高，并抑制CAT活性下降；2）DEP可显著上调心肌自噬蛋白Atg5、LC3-Ⅱ表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比率，降低P62蛋白表达，但Beclin1通路自噬关键蛋白Beclin1和UVRAG表达却无显著变化，而急性耐力运动可显著抑制DEP介导的心肌Atg5和LC3-II蛋白表达升高、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比率上调，并抑制P62蛋白表达下降，但对Beclin1和UVRAG蛋白表达未造成显著影响；3）DEP可显著上调心肌凋亡相关蛋白Caspase 3和PARP的表达，而急性耐力运动可抑制心肌Caspase 3蛋白过量表达，并显著降低PARP蛋白表达。结论：DEP可使心肌产生明显的氧化应激反应，致使心肌自噬通量水平过量增加，进而诱导心肌细胞凋亡。急性耐力运动可下调心肌氧化应激水平，抑制DEP介导的心肌自噬过度激活和细胞凋亡。提示：急性耐力运动使心肌氧化应激-自噬通量-凋亡信号具有向稳态平衡方向发展的变化趋势