羅艷蕊,梅 濤,孫景權(quán)
●博士(生)論壇
茶多酚及耐力訓(xùn)練對(duì)高脂膳食大鼠心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和Bax、Bcl-2表達(dá)的影響
羅艷蕊1,梅 濤1,孫景權(quán)2
目的:觀察茶多酚及耐力訓(xùn)練對(duì)高脂膳食大鼠心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及Bax、Bcl-2表達(dá)的影響。方法:雄性SD大鼠64只,隨機(jī)分為安靜對(duì)照組(A)、安靜高脂膳食組(B)、安靜高脂膳食茶多酚低組(C)、安靜高脂膳食茶多酚高組(D)、耐力訓(xùn)練對(duì)照組(E)、耐力訓(xùn)練高脂膳食組(F)、耐力訓(xùn)練高脂膳食茶多酚低組(G)、耐力訓(xùn)練高脂膳食茶多酚高組(H),每組8只。C、G組茶多酚灌胃劑量為150 mg/kg體重,D、H組劑量為300 mg/kg體重,其他組灌服同等體積的蒸餾水。耐力訓(xùn)練組每天游泳60 min,一周6天,訓(xùn)練6周。結(jié)果:B組大鼠心肌纖維粗糙,心肌間空白區(qū)域增多;C和D組心肌結(jié)構(gòu)得到改善,心肌間空白面積減少;各耐力訓(xùn)練組大鼠心肌纖維致密。與A組比較,B組大鼠心肌細(xì)胞Bax表達(dá)顯著提高,Bax/Bcl-2比值增大;C和D組Bax表達(dá)水平下降,Bax/Bcl-2比值減?。籉組大鼠心肌細(xì)胞Bax/Bcl-2比值低于B組,G和H組大鼠心肌細(xì)胞Bax表達(dá)量恢復(fù)至A組水平,Bax/Bcl-2比值顯著低于B組。結(jié)論:高脂膳食導(dǎo)致大鼠心肌正常形態(tài)喪失,心肌細(xì)胞凋亡增加,但這種心肌損傷可分別經(jīng)茶多酚補(bǔ)充和耐力訓(xùn)練改善,且長(zhǎng)時(shí)間耐力訓(xùn)練與茶多酚對(duì)高脂膳食導(dǎo)致的心臟損傷程度具有協(xié)同改善效應(yīng)。
茶多酚;耐力訓(xùn)練;高脂膳食;心?。籅ax;Bcl-2
隨著人類生活水平的提高,肥胖人群的比例在不斷提高,尤其是青少年。由肥胖而引發(fā)的心血管系統(tǒng)疾病正在嚴(yán)重威脅著人類的健康,1997年世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將肥胖列為僅次于吸煙和艾滋病的第三大嚴(yán)重危害人類健康的慢性殺手。
健康雄性SD大鼠(SCXK(豫)2005-0001)由河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,清潔級(jí),體重180~220 g。高脂膳食總熱量4.23 Mcal/kg,其中脂肪40%、蛋白質(zhì)15%、碳水化合物45%,購自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所;普通膳食為國家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物干燥飼料,由河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。實(shí)驗(yàn)期間動(dòng)物自由攝食、飲水,溫度(25±2)℃,濕度40%~60%,自然光照節(jié)律,分籠飼養(yǎng)。
茶多酚由杭州禾田生物公司提供,純度95%以上;Bax、Bcl-2免疫組化試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;其他藥品均為分析純。
適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,將64只大鼠隨機(jī)分為8組:安靜對(duì)照組(A)、安靜高脂膳食組(B)、安靜高脂膳食茶多酚低組(C)、安靜高脂膳食茶多酚高組(D)、耐力訓(xùn)練對(duì)照組(E)、耐力訓(xùn)練高脂膳食組(F)、耐力訓(xùn)練高脂膳食茶多酚低組(G)、耐力訓(xùn)練高脂膳食茶多酚高組(H),每組各8只。
其中安靜對(duì)照組和耐力訓(xùn)練對(duì)照組飼喂普通膳食,其他6組飼喂高脂膳食。實(shí)驗(yàn)期間每天稱取大鼠體重,根據(jù)當(dāng)天體重于下午3∶00—5∶00對(duì)大鼠進(jìn)行灌胃處理,其中茶多酚低組劑量為150 mg/kg體重,茶多酚高組劑量為300 mg/kg體重,其他灌服同等體積的蒸餾水作為對(duì)照;灌胃共持續(xù)6周。
耐力訓(xùn)練組大鼠于每天晚上7∶00進(jìn)行游泳訓(xùn)練,游泳訓(xùn)練在水桶中進(jìn)行,水桶深70 cm,水溫(30±2)℃。在適應(yīng)性游泳訓(xùn)練后,從30 min開始,遞增負(fù)荷到60 min后,持續(xù)游泳60 min至實(shí)驗(yàn)結(jié)束,一周訓(xùn)練6天,休息1天,共訓(xùn)練6周。訓(xùn)練中密切監(jiān)控大鼠的活動(dòng),使其保持在積極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
于第6周的最后一天,末次補(bǔ)充和訓(xùn)練后的第二天上午8∶00,將大鼠稱重,斷頭處死,迅速取心臟于冰溫的生理鹽水中清洗干凈,并用吸水紙吸干后稱重,求心臟系數(shù)(心臟系數(shù)=心臟重量/體重×100),觀察茶多酚及耐力訓(xùn)練對(duì)大鼠心肌肥大的影響。然后用手術(shù)刀切取心尖部的組織投入4%的中性甲醛溶液中(0.1 mol/L,pH=7.4)固定24 h,常規(guī)石蠟包埋用于HE染色、免疫組化等標(biāo)本制作。
1.6.1 常規(guī)HE染色 將包埋組織切片,厚度為4 μm,常規(guī)脫蠟水化后,蘇木精-伊紅(HE)染色,光鏡下觀察心肌細(xì)胞的整體結(jié)構(gòu)。
1.6.2 免疫組織化學(xué)染色 Bax、Bcl-2測(cè)定用免疫組化法,石蠟切片脫蠟至水,3%H2O2孵育10 min,以消除內(nèi)源性過氧化物酶活性,PBS沖洗3 min×3次;正常山羊血清封閉,37℃孵育15 min;滴加1∶100稀釋的一抗,4℃過夜;取出后PBS沖洗3 min×3次;滴加生物素化山羊抗兔二抗37℃孵育15 min,PBS沖洗3 min×3次;滴加辣根酶標(biāo)記鏈霉卵白37℃孵育15 min,PBS沖洗3 min×3次;DAB顯色,并在鏡下控制顯色程度。自來水充分沖洗、脫水、透明、封片;Olympus cover-018熒光顯微鏡觀察拍照,CIS細(xì)胞分析系統(tǒng)掃描心肌細(xì)胞Bax、Bcl-2灰度值。用PBS代替一抗做空白對(duì)照。每組選片10張,每張切片(× 400)隨機(jī)選取5個(gè)視野進(jìn)行分析,灰度平均值越大,其陽性表達(dá)越小。
所有數(shù)據(jù)用SSPS11.5進(jìn)行單因素方差分析,T檢驗(yàn)法比較各組之間差異是否顯著,結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,顯著性水平為P<0.05。
心臟系數(shù)是心臟重量與體重的比值,是反映心肌肥大的重要指標(biāo)[7]。表1所示為不同處理?xiàng)l件下大鼠的心臟系數(shù)。從表1可以看出,安靜組各處理之間大鼠心臟系數(shù)沒有明顯差異,而耐力訓(xùn)練組各處理與安靜組各處理比較,心臟系數(shù)差異均顯著,而且與A組比較差異具有極顯著水平。
注:*表示與A組比較,*P<0.05,**P<0.01;#表示與B組比較,#P<0.05,##P<0.01;&表示與C組比較,&P<0.05,&&P<0.01;▲表示與D組比較,▲P<0.05,▲▲P<0.01。
A組大鼠心肌纖維著色均勻、結(jié)構(gòu)清晰致密、核大小均勻、呈卵圓形(見圖1-A)。B組心肌纖維粗糙、心肌間空白區(qū)域明顯增多,有些細(xì)胞核細(xì)長(zhǎng)、偶見脫落的細(xì)胞核(圖1-B)。C和D組心肌纖維結(jié)構(gòu)顯著改善,心肌間空白面積明顯減少,心肌纖維紋理清晰、致密,細(xì)胞核較規(guī)則,D組優(yōu)于C組(見圖1-C,D)。
圖1 茶多酚及耐力訓(xùn)練對(duì)高脂膳食大鼠心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響(HE,×400)Fig.1 Influence of tea polyphenols and endurance training on fat-rich diet rat's myocardial cell structure(HE,×400)
耐力訓(xùn)練組大鼠各處理心肌纖維均比較致密、紋理清晰,細(xì)胞著色均勻、核大小相對(duì)均一。尤以H組結(jié)構(gòu)最佳(見圖1-E,F(xiàn),G,H)。表明耐力訓(xùn)練及茶多酚改善了高脂膳食帶來的心肌結(jié)構(gòu)的破壞,促進(jìn)了心肌的肥大及結(jié)構(gòu)的良性轉(zhuǎn)變。
安靜狀態(tài)下心肌細(xì)胞Bax的灰度值結(jié)果見表2,與A組比較,B組Bax的灰度值極顯著下降,C和D組逐漸上升,并恢復(fù)至A組水平。E和F組Bax灰度值都比A組降低,但只有E組差異極顯著,G和H組上升至與A組無顯著差異。與B組比較,G和H組心肌細(xì)胞Bax灰度值上升,且差異極顯著。耐力訓(xùn)練組內(nèi)比較,G和H組心肌細(xì)胞Bax的灰度值較E組升高,且差異顯著;與F組比較,G和H組心肌細(xì)胞Bax的灰度值呈上升趨勢(shì)。表2顯示,安靜狀態(tài)下心肌細(xì)胞Bcl-2的灰度值,B組略低于A組,C和D組的變化不大,與A組比較均沒有顯著性差異。耐力訓(xùn)練狀態(tài)下4組Bcl-2的灰度值與A組的差異都不顯著。耐力訓(xùn)練組內(nèi)比較,各組心肌細(xì)胞Bcl-2的灰度值也沒有顯著性差異。安靜狀態(tài)下B組Bax/Bcl-2的比值與A組相比顯著降低,C和D組比值升高,D組與A組相比差異顯著;與B組比較,C和D組二者的比值顯著上升(見表2)。E和F組與A組之間沒有顯著差異。耐力訓(xùn)練狀態(tài)下,G和H組Bax/Bcl-2比值雖然升高,但與E組差異不顯著。與B組比較,F(xiàn)組、G組與H組Bax/Bcl-2的比值都顯著升高。
注:*表示與A組比較,*P<0.05,**P<0.01;#表示與B組比較,#P<0.05,##P<0.01;△表示與E組比較,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01。
雖然成熟的心肌細(xì)胞喪失了有絲分裂的能力,但是長(zhǎng)時(shí)間有規(guī)律的耐力運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)性心臟肥大已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí),也有實(shí)驗(yàn)表明長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)和抗阻訓(xùn)練誘導(dǎo)了衰老大鼠的心肌肥大[7]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示高脂膳食對(duì)大鼠心臟系數(shù)沒有影響,而茶多酚處理對(duì)高脂膳食大鼠的心臟系數(shù)也沒有明顯影響。但是6周的耐力訓(xùn)練誘導(dǎo)了大鼠的心肌肥大,無論是高脂膳食還是普通膳食以及茶多酚處理的大鼠均出現(xiàn)了顯著的心臟肥大現(xiàn)象,再次印證了長(zhǎng)時(shí)間有規(guī)律的耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)心臟的良性影響。而耐力訓(xùn)練茶多酚高組的心臟系數(shù)比耐力訓(xùn)練對(duì)照組的高,推測(cè)可能茶多酚在運(yùn)動(dòng)性心臟肥大、重塑的過程中起到了一定的促進(jìn)作用,但具體的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步探討。
細(xì)胞凋亡即細(xì)胞程序化死亡,是一種由基因控制的細(xì)胞主動(dòng)性死亡過程。細(xì)胞凋亡是廣泛存在于各組織細(xì)胞中的基本生物學(xué)現(xiàn)象,伴隨著一系列形態(tài)上的變化。過去認(rèn)為,心肌細(xì)胞為終末分化細(xì)胞,細(xì)胞凋亡是不會(huì)發(fā)生在不具備增殖能力的成熟心肌細(xì)胞的。但是,1994年Gittlieb等證實(shí)了心肌細(xì)胞凋亡的存在[8]。
心肌細(xì)胞凋亡既受細(xì)胞外信號(hào)的調(diào)控,又受細(xì)胞內(nèi)酶的變化的影響,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞可通過多種途徑發(fā)生凋亡,如死亡受體途徑、線粒體途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑等[9-10]。并且很多基因參與了心肌細(xì)胞凋亡的過程[11],這些特殊基因的產(chǎn)物有Bcl-2、Caspase、IGF蛋白家族及p53、Fas-Fasl系統(tǒng)等。目前普遍認(rèn)為,Bcl-2蛋白家族參與的“線粒體”途徑是心肌細(xì)胞凋亡發(fā)生的主要機(jī)制[12]。
Bcl-2蛋白家族的成員很多,按其在細(xì)胞凋亡過程所起的作用可以分為兩類,促進(jìn)凋亡的蛋白和抑制凋亡的蛋白。Bax亞族是促進(jìn)凋亡的蛋白,分布廣泛,在很多組織器官中均可表達(dá)。Bax平時(shí)以非活性形式存在于細(xì)胞質(zhì)中,當(dāng)Bax被凋亡因素激活后,從細(xì)胞質(zhì)移位到線粒體膜,形成誘導(dǎo)凋亡的同源或異源二聚體,促使線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔打開,膜電位損失,活性氧及細(xì)胞色素C溢出,在apaf-1的幫助下激活caspase-9,進(jìn)而激活細(xì)胞凋亡通路[13]。本研究中發(fā)現(xiàn)6周的高脂膳食引起了心肌細(xì)胞Bax蛋白的表達(dá)增加,但是茶多酚補(bǔ)充組其表達(dá)顯著降低。
Bcl-2亞族是抑制凋亡的蛋白,Bcl-2定位于線粒體外膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜上,其作用與Bax正好相反,可以抑制Bax蛋白形成同源二聚體及向線粒體膜的移動(dòng),穩(wěn)定線粒體的膜電位,直接或間接地阻斷細(xì)胞色素C的釋放等[14],起到抗凋亡的作用。本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)高脂膳食6周后Bcl-2蛋白的表達(dá)雖略有上升,但差異不顯著,同時(shí)茶多酚對(duì)其表達(dá)沒有顯著影響。
細(xì)胞凋亡程度的強(qiáng)弱不僅與Bax及Bcl-2蛋白表達(dá)的絕對(duì)量有關(guān),更決定于二者的比值。當(dāng)Bax表達(dá)過度時(shí),形成Bax同源二聚體,細(xì)胞趨向凋亡;當(dāng)Bcl-2表達(dá)過度時(shí),形成Bcl-2的同源二聚體和Bcl-2/Bax的異源二聚體,從而抑制細(xì)胞凋亡的發(fā)生[15]。
本研究結(jié)果顯示安靜狀態(tài)下高脂膳食引起B(yǎng)ax/Bcl-2的比值增大,表明心肌細(xì)胞發(fā)生一定程度的凋亡,茶多酚補(bǔ)充后比值顯著減小,提示茶多酚有效地減少了細(xì)胞凋亡的發(fā)生。HE染色結(jié)果也清晰地顯示高脂膳食導(dǎo)致心肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)受到一定的損傷,心肌纖維間空白面積增大,纖維粗糙。推測(cè)可能是長(zhǎng)時(shí)間的脂肪浸潤主要促進(jìn)了心肌細(xì)胞Bax蛋白的表達(dá)增強(qiáng),導(dǎo)致通過線粒體途徑誘發(fā)了心肌細(xì)胞的凋亡增加。茶多酚補(bǔ)充后心肌結(jié)構(gòu)得到明顯改善,其可能的原因是茶多酚具有明顯的抑制線粒體通透改變孔道開放的作用[16],穩(wěn)定線粒體膜電位,部分抑制了高脂膳食帶來的通過線粒體途徑誘發(fā)的心肌細(xì)胞凋亡的增加,使心臟結(jié)構(gòu)趨于恢復(fù)正常。
運(yùn)動(dòng)作為一種特殊的刺激,在運(yùn)動(dòng)過程中由于血液的重新分配,使得心肌細(xì)胞處于相對(duì)缺血的狀態(tài),而運(yùn)動(dòng)后心肌供血相對(duì)充余,這是由于運(yùn)動(dòng)所引發(fā)的缺血再灌注,最終引起心肌細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的改變,缺血和再灌注心肌都有可能發(fā)生細(xì)胞凋亡。近年來,運(yùn)動(dòng)所引起的心肌細(xì)胞凋亡的研究受到了越來越多的關(guān)注。首先,學(xué)者們都非常關(guān)注不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)心肌細(xì)胞凋亡帶來的影響,其結(jié)果比較一致,大都認(rèn)為適宜負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練不會(huì)引起明顯的細(xì)胞凋亡,可引起心肌細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)性、生理性重塑,有利于心臟功能的改善;而持續(xù)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)和急性力竭運(yùn)動(dòng)等超負(fù)荷訓(xùn)練常誘發(fā)細(xì)胞凋亡增加,引起運(yùn)動(dòng)性心肌微損傷[17-22]。但是李欣等也得出了相反的結(jié)論,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)加劇了心肌細(xì)胞凋亡的產(chǎn)生。結(jié)論不同的原因可能是選擇的訓(xùn)練方式和訓(xùn)練時(shí)間差異所造成的[23]。孟雋卿和鄧樹勛研究了遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后不同時(shí)刻心肌細(xì)胞凋亡調(diào)控基因表達(dá)的變化,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后即刻,心肌表現(xiàn)出一種自我保護(hù)性的應(yīng)激反應(yīng),運(yùn)動(dòng)后3 h與24 h,尤其24 h心肌細(xì)胞抗凋亡能力減弱[24]。有些學(xué)者不僅僅局限于心肌細(xì)胞本身,還研究了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)大鼠主動(dòng)脈、房室節(jié)細(xì)胞凋亡的影響[25-27]。
本研究顯示耐力訓(xùn)練后大鼠心肌細(xì)胞Bax表達(dá)顯著增加,Bcl-2的表達(dá)有明顯的增強(qiáng),但是差異不顯著,二者的比值基本沒有變化,HE染色結(jié)果也證實(shí)心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)致密,表明耐力訓(xùn)練沒有引起明顯的心肌細(xì)胞凋亡,反而促進(jìn)了心臟的重塑,改善了心臟的功能。這一結(jié)果與大多數(shù)人的結(jié)論一致。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)耐力訓(xùn)練顯著改善了高脂膳食大鼠的心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu),不僅抵抗了高脂帶來的心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞,而且促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)性心臟肥大的發(fā)生??赡苁沁m宜的運(yùn)動(dòng)激活了心肌細(xì)胞內(nèi)存在的3道防御系統(tǒng)[28],通過抗氧化劑、抗氧化酶、脂肪分解酶、蛋白激酶等降低了活性氧的刺激,下調(diào)了Bax的表達(dá),上調(diào)了Bcl-2的含量,造成二者比例的減小,抑制了心肌細(xì)胞凋亡的產(chǎn)生,使心肌細(xì)胞發(fā)生了適應(yīng)性的重塑。
由于運(yùn)動(dòng)是一種特殊的刺激,給心肌細(xì)胞和心臟功能帶來了巨大的影響,尤其是過度訓(xùn)練,所以特殊物質(zhì)的補(bǔ)充如賴氨酸[29]、苦豆子總堿[30]、山莨菪堿[19]、銀杏制劑[31]及還原型谷光甘肽[32]等對(duì)力竭運(yùn)動(dòng)大鼠心肌細(xì)胞凋亡的良性影響也備受關(guān)注。茶多酚作為新型天然抗氧化劑和生物學(xué)功能調(diào)節(jié)劑已引起國際學(xué)術(shù)界的普遍重視,國內(nèi)外專家對(duì)其藥用價(jià)值及其作用機(jī)制進(jìn)行了大量研究。本研究發(fā)現(xiàn)茶多酚及耐力訓(xùn)練的綜合效應(yīng)對(duì)Bcl-2的影響不大,但Bax的表達(dá)顯著低于安靜高脂膳食組和耐力訓(xùn)練對(duì)照組,Bax/Bcl-2也顯著降低。雖然從絕對(duì)數(shù)值上與安靜狀態(tài)下高脂膳食茶多酚組沒有太大差異,但HE染色結(jié)果和心臟系數(shù)有力地表明茶多酚補(bǔ)充與耐力訓(xùn)練的綜合效應(yīng)明顯降低了高脂膳食對(duì)心臟結(jié)構(gòu)的影響,其效果優(yōu)于單純的訓(xùn)練和單純的茶多酚補(bǔ)充。我們的結(jié)果與趙永壽和張自治的實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致[4],推測(cè)其可能的原因是茶多酚的補(bǔ)充和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練共同影響了大鼠脂肪代謝相關(guān)調(diào)控酶水平,使其血脂水平下降[5],減少了高脂膳食帶來的高血脂的風(fēng)險(xiǎn);也可能直接提高了心肌線粒體的抗氧化能力[6],抑制細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化、激活細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)、維持自由基代謝的平衡[33-34],從而減少Bax蛋白的表達(dá),抑制通過線粒體途徑誘發(fā)的心肌細(xì)胞凋亡,促進(jìn)心臟功能的改善。由于茶多酚對(duì)于運(yùn)動(dòng)機(jī)體的影響目前報(bào)道很少,尤其是茶多酚結(jié)合耐力訓(xùn)練對(duì)高脂膳食大鼠心臟功能及心肌細(xì)胞凋亡的研究尚未見報(bào)道,我們只是對(duì)其進(jìn)行了初步的探討,同時(shí)本實(shí)驗(yàn)中茶多酚不同劑量的影響差異也不顯著,所以其在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)揮作用的機(jī)制還需更多實(shí)驗(yàn)研究的證實(shí)。
長(zhǎng)時(shí)間的耐力訓(xùn)練使大鼠心臟發(fā)生運(yùn)動(dòng)性肥大,顯著提高了大鼠的心臟系數(shù)。高脂膳食導(dǎo)致大鼠心臟結(jié)構(gòu)破壞,心肌細(xì)胞凋亡增加;茶多酚可以改善高脂膳食大鼠的心臟結(jié)構(gòu),降低心肌細(xì)胞凋亡的程度。長(zhǎng)時(shí)間耐力訓(xùn)練沒有引起心肌細(xì)胞凋亡的增加,顯著改善了高脂膳食對(duì)大鼠心臟結(jié)構(gòu)的破壞。長(zhǎng)時(shí)間耐力訓(xùn)練與茶多酚的共同作用促進(jìn)了心臟結(jié)構(gòu)的重塑。
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Influence of Tea Polyphenols and Endurance Training on the Structure of Myocardial Cells and Expression of Bax,Bcl-2 of Fat-rich Diet Rats
LUO Yanrui1,MEI Tao1,SUN Jingquan2
(1.School of PE,Henan Normal University,Xinxiang 453007,China;2.School of Graduate,Beijing Sport University,Beijing 100084,China)
To observe the influence of tea polyphenols and endurance training on fat-rich diet rat's myocardial cell structure and expression of Bax,Bcl-2. Methods:64 male SD rats were randomly divided into eight groups:quietness control group(A);quietness fat-rich diet group(B);quietness fat-rich diet added low tea polyphenols group(C);quietness fat-rich diet added high tea polyphenols group(D);endurance training control group(E);endurance training and fat-rich diet group(F);endurance training and fat-rich diet added low tea polyphenols group(G);endurance training and fat-rich diet added high tea polyphenols group(H).There were 8 rats in each group.The tea polyphenols was supplemented with gavage and the dosages for group D and H were 300 mg/kg,for group C and G were 150 mg/kg respectively.The rest had been infused with equal amounts of distilled water.The rats in endurance training group carried on the swimming training 60 min for each day.In one week,6 was for training.The total duration was 6 weeks.Results:The myocardial fiber of group B rats was coarse,the blank area between myocardial increased.The structure of myocardial of group C and D was improved,the blank area between myocardial decreased.The myocardial fiber of the group of endurance training rats dandified.Compared with group A,the expression of Bax of group B's myocardial cell was significantly increased,the ratio of Bax/Bcl-2 increased.The level of Bax of group C and D decreased;the ratio of Bax/Bcl-2 decreased.The Bax/Bcl-2 ratio of rats'myocardial cell of group F is lower than that of group B.The Bax's expression of group G and H recovered to the level of group A,the ratio of Bax/Bcl-2 was significantly lower than that of group B.Conclusions:Fat-rich diet destroys the rats'myocardial forms,and the apoptosis of myocardial cell was increased.However,the damage of myocardial cells can be improved by adding tea polyphenols and endurance training.And the long-time endurance and tea polyphenols have a synergistic effect on the improvement of heart damage.
tea polyphenols;endurance training;fat-rich diet;heart;BAX;BCL-2
G 804.5
A
1005-0000(2011)04-0336-05
2011-03-11;
2011-06-10;錄用日期:2010-06-15
國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):091047643)
羅艷蕊(1974-),女,河南南樂人,副教授,在站博士后,研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)與體育信息學(xué)。
1.河南師范大學(xué)體育學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453007;2.北京體育大學(xué)研究生部,北京100084。
茶多酚是茶葉中的酚類及其衍生物的總稱,作為一種天然的抗氧化劑已經(jīng)引起國際學(xué)術(shù)界的普遍重視,大量的動(dòng)物、人體實(shí)驗(yàn)及流行病學(xué)調(diào)查均證實(shí)茶多酚具有抗腫瘤、降血脂、降血壓、降糖、抑菌、抗病毒等多種藥理作用[1-3]。目前關(guān)于茶多酚功能的研究主要集中在臨床醫(yī)學(xué)上,在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的研究較少。其中趙永壽和張自治采用茶多酚配合有氧運(yùn)動(dòng)的方式,發(fā)現(xiàn)茶多酚促進(jìn)了肥胖青少年的脂肪代謝,減肥效果優(yōu)于單純的有氧運(yùn)動(dòng)[4]。馬蘭軍的實(shí)驗(yàn)也表明茶多酚補(bǔ)充減慢了游泳大鼠體重和體脂的增長(zhǎng)速度,提高了心肌線粒體的抗氧化能力[5-6]。但是關(guān)于茶多酚對(duì)肥胖大鼠心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞凋亡的影響尚未見報(bào)道,所以采用高脂膳食的方法構(gòu)建肥胖大鼠模型,觀察茶多酚及耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和凋亡相關(guān)蛋白Bax、Bcl-2表達(dá)的影響,從而為將茶多酚引入運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)補(bǔ)劑提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。