中、重度負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)腎上腺Cyclin D1表達(dá)的影響

鄧世康 王航平 李力燕 王廷華

1（昆明醫(yī)學(xué)院 神經(jīng)研究所，昆明650031）

2（云南師范大學(xué) 體育學(xué)院，昆明650000）

前言

腎上腺作為人體重要的內(nèi)分泌器官在應(yīng)激和損傷狀態(tài)下的反應(yīng)備受重視［1］，但在運(yùn)動(dòng)與健康調(diào)節(jié)活動(dòng)中的作用及分子機(jī)制則知之甚少。游泳是一種普遍的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，不論從健身角度還是從專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練角度在民間和官方均廣為重視。但游泳與腎上腺的關(guān)系卻了解不多。Cyclin D1是一個(gè)重要的真核細(xì)胞有絲分裂因子，與細(xì)胞增殖和凋亡有關(guān)［2－3］。Cyclin D1的水平可能決定著細(xì)胞的命運(yùn)。本實(shí)驗(yàn)中，我們用負(fù)重游泳大鼠模型，研究不同負(fù)重條件下腎上腺Cyclin D1的表達(dá)變化，為了解游泳負(fù)重訓(xùn)練對(duì)腎上腺Cyclin D1的影響提供分子實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 動(dòng)物及分組

成年SD大鼠體重200±20 g，購(gòu)自昆明醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。分為中度負(fù)重（占體重3%）和重度負(fù)重（5%）組及對(duì)照組。

1.2 游泳模型

用自制水槽進(jìn)行游泳訓(xùn)練，將大鼠每天放入水槽游泳1 h。第6周末停止訓(xùn)練。

1.3 樣本獲取

訓(xùn)練6周結(jié)束時(shí)，處死各組大鼠，取腎上腺用RT－PCR檢測(cè)腎上腺Cyclin D1mRNA水平。

1.3 RT－PCR

按文獻(xiàn)方法進(jìn)行RT－PCR。所用模板為腎上腺組織來(lái)源的cDNA，引物為Cyclin D1上、下游引物（上 游：5′－GGAGCAGAAGTGCGAAGAGG－3′，下游：5′－GAGGGTGGGTTGGAAATGAA－3′）。片段長(zhǎng)度396 bp，退火溫度52℃。以β－actin為內(nèi)參照（上 游：5′－GTAAAGACCTCTATGCCAACA－3′；227 bp 下 游：5′－GGACTCATCGTACTCCTGCT－3′，退火溫度52.5℃）按如下條件進(jìn)行PCR擴(kuò)增下游：擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)電泳成像后進(jìn)行光密度測(cè)定，以Cyclin D1電泳帶和β－actin電泳帶的灰度值的比值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。獲取各組Cyclin D1基因表達(dá)水平相對(duì)光密度值，計(jì)算Cyclin D1mRNA相對(duì)含量，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

組間比較用t檢驗(yàn)進(jìn)行。P小于0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 Cyclin D1在腎上腺表達(dá)

在正常組腎上腺，RT－PCR電泳結(jié)果顯示，能檢測(cè)到Cyclin D1基因表達(dá)。在396 bp處可見(jiàn)Cyclin D1電泳帶，與設(shè)計(jì)的Cyclin D1基因片段相吻合。β－actin電泳帶在227 bp處，與設(shè)計(jì)擬擴(kuò)增的β－actin基因產(chǎn)物片段長(zhǎng)度一致。（見(jiàn)圖1）

圖1 腎上腺Cyclin D1和β－actin的表達(dá)情況＊與其它各組比較，P＜0.05Fig 1 Electrophoresis results of Cyclin D1 andβ－actin mRNA expression of adrenal body＊compared with other group，P＜0.05

比較不同負(fù)重對(duì)腎上腺Cyclin D1表達(dá)水平的影響發(fā)現(xiàn)，重度負(fù)重組腎上腺Cyclin D1的表達(dá)水平明顯較輕、中負(fù)重組增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說(shuō)明重度負(fù)重導(dǎo)致腎上腺Cyclin D1表達(dá)上調(diào)。

3 討論

腎上腺是人體相當(dāng)重要的內(nèi)分泌器官，位于兩側(cè)腎臟上方，組織學(xué)分為腎上腺皮質(zhì)和髓質(zhì)兩部分，內(nèi)含諸多柱狀上皮組成的內(nèi)分泌腺。腎上腺皮質(zhì)較厚，占腎上腺的80%，由外往內(nèi)分球狀帶，束狀帶和網(wǎng)狀帶三部分，可分泌鹽皮質(zhì)激素、糖激素和性激素。其中醛固酮，皮質(zhì)醇和雌二醇是三種主要的分泌物質(zhì)。髓質(zhì)位于腎上腺中央，分泌腎上腺素和去甲腎上腺素。前者作用于心肌加速心跳，后者作用于小動(dòng)物平滑肌升高血壓。通過(guò)對(duì)腎上腺的結(jié)構(gòu)、組織和生物功能分析可發(fā)現(xiàn)腎上腺作為重要的內(nèi)分泌器官在機(jī)體應(yīng)激、運(yùn)動(dòng)等多種活動(dòng)中發(fā)揮重要作用［4－8］。本實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)重負(fù)擔(dān)游泳組大鼠腎上腺Cyclin D1表達(dá)明顯較中負(fù)擔(dān)組明顯上調(diào)，說(shuō)明長(zhǎng)期過(guò)度負(fù)重訓(xùn)練增加了腎上腺Cyclin D1的表達(dá)。其功能意義可能是損傷信號(hào)加重的表現(xiàn)。文獻(xiàn)顯示，Cyclin D1是真核細(xì)胞有絲分裂的重要亞基之一，其與細(xì)胞周期依賴(lài)蛋白激酶4／6（CDK4／6）結(jié)合形成Cyclin D1／CDK4／6復(fù)合物，正向調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，推動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞周期進(jìn)程［9］。在這種情況下，其作用于促進(jìn)細(xì)胞增殖有關(guān)。然而，也有報(bào)道認(rèn)為，Cyclin D1高表達(dá)可能是引起細(xì)胞凋亡的信號(hào)［10］，提示Cyclin D1在細(xì)胞命運(yùn)中的雙重角色。這種現(xiàn)象在腦缺血導(dǎo)致Erk表達(dá)變化也可見(jiàn)到，Erk正常情況下為一有益促進(jìn)細(xì)胞存活的信號(hào)分子，而缺血對(duì)其升高則可能誘導(dǎo)凋亡［11，12］。本文推測(cè)，長(zhǎng)期過(guò)度負(fù)重游泳訓(xùn)練導(dǎo)致腎上腺Cyclin D1表達(dá)增加可能反應(yīng)了不利的一面，即其可能與運(yùn)動(dòng)過(guò)度造成腎上腺細(xì)胞凋亡有關(guān)。

綜上，本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)過(guò)度負(fù)重大鼠腎上腺Cyclin D1表達(dá)明顯上調(diào)，提示其可能是因過(guò)度負(fù)重訓(xùn)練導(dǎo)致腎上腺細(xì)胞凋亡損傷的分子信號(hào)，其具體的功能意義值得進(jìn)一步研究。

［1］Marais M，Maloney SK，Gray DA.The development of endotoxin tolerance，and the role of hypothalamo－pituitary－adrenal function and glucocorticoids in Pekin ducks［J］.J Exp Biol，2011，214（Pt 20）：3378－3785.

［2］Feng Z，Chen J，Wei H，et al.The risk factor of gallbladder cancer：hyperplasia of mucous epithelium caused by gallstones associates with p16／CyclinD1／CDK4 pathway［J］.Exp Mol Pathol，2011，91（2）：569－577.

［3］Kim JK，Jung KH，Noh JH.et al.Targeted disruption of S100P suppresses tumor cell growth by down－regulation of cyclin D1 and CDK2 in human hepatocellular carcinoma［J］.Int J Oncol，2009，35（6）：1257－1264.

［4］Chistiakova NV，Savost＇ianov KV.The hypothalamic－pituitary－adrenal axis and genetic variants affecting its reactivity［J］.Genetika，2011，47（8）：1013－1025.

［5］Endrighi R，Hamer M，Steptoe A.Associations of trait optimism with diurnal neuroendocrine activity，cortisol responses to mental stress，and subjective stress measures in healthy men and women［J］.Psychosom Med，2011，73（8）：672－678.

［6］Reber SO.Stress and animal models of inflammatory bowel disease－An update on the role of the hypothalamo－pituitary－adrenal axis［J］.Psychoneuroendocrinology，2012，37（1）：1－19.

［7］Henzen C.Adrenal insufficiency－－diagnosis and treatment in clinical practice［J］.Ther Umsch，2011，68（6）：337－343.

［8］Hoffman CL，Higham JP，Heistermann M，et al.Immune function and HPA axis activity in free－ranging rhesus macaques［J］.Physiol Behav，2011，104（3）：507－514.

［9］Boutillier AL，Kienlen－Campard P，et al.Depolarization regulates cyclinD1 degradation and neuronal apoptosis：a hypothesis about the role of the ubiquitin／proteasome signalling pathway［J］.Eur J Neurosci，1999，11（2）：441－448.

［10］Aghaei M，Panjehpour M，Karami－Tehrani F，et al.Molecular mechanisms of A3 adenosine receptor－induced G1 cell cycle arrest and apoptosis in androgen－dependent and independent prostate cancer cell lines：involvement of intrinsic pathway［J］.J Cancer Res Clin Oncol，2011，137（10）：1511－1523.

［11］Huang CY，Liou YF，Chung SY，et al.Role of ERK signaling in the neuroprotective efficacy of magnesium sulfate treatment during focal cerebral in the gerbil cortex［J］.Chin J Physiol，2010，3（5）：299－309.

［12］Rahman S，Li J，Bopassa JC，et al.Phosphorylation of GSK－3βmediates intralipid－induced cardioprotection against ischemia reperfusion injury［J］.Anesthesiology，2011，115（2）：242－253.