有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞凋亡因子TNF—α、Caspase—3的影響

任建廠+王紅麗+肖國強(qiáng)

摘 要：為探討有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞凋亡因子TNF-α、Caspase-3的影響。選用2月齡雄性SD大鼠40只，隨機(jī)選取8只大鼠作為正常對(duì)照組（ZA），以標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng);其余大鼠在高脂高糖喂養(yǎng)基礎(chǔ)上，腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素（STZ），建立Ⅱ型糖尿病大鼠動(dòng)物模型。將Ⅱ型糖尿病模型大鼠隨機(jī)分成4組：模型安靜組（TA）、模型運(yùn)動(dòng)組（TY）、模型灌胃白藜蘆醇安靜組（TB）、模型灌胃白藜蘆醇運(yùn)動(dòng)組（TYB）。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練采用每周6 d的無負(fù)重游泳。7周后，檢測(cè)各組大鼠空腹血糖水平、血脂指標(biāo)、心肌組織細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化，心肌TNF-α、Caspase-3含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①OGTT后30、60、120 min時(shí)間段TY、TB、TYB組血糖濃度與TA組比較，均非常顯著性降低（P<0.01）;與TA組相比，TY、TB、TYB組血清TC、TG、LDL水平均顯著性或非常顯著性下降（P<0.05或P<0.01）。與ZA組相比，TA組心肌呈現(xiàn)病理性變化;與TA組相比，TY、TB、TYB組心肌病理性變化明顯減輕。②與ZA組相比，TA組心肌組織TNF-α顯著性升高（P<0.01）;與TA組相比，TY、TB、TYB組心肌組織TNF-α非常顯著性下降（P<0.05）;與TYB組相比較，TY、TB組心肌TNF-α的表達(dá)量顯著性升高（P<0.05）。與ZA組相比，TA組心肌組織Caspase-3顯著性升高（P<0.01）;與TA組相比，TY、TB、TYB組心肌組織Caspase-3非常顯著性下降（P<0.05）;與TYB組相比，TY、TB組心肌Caspase-3蛋白表達(dá)水平顯著性升高（P<0.05）。結(jié)果說明：Ⅱ型糖尿病大鼠心肌組織呈現(xiàn)病理性變化，有氧運(yùn)動(dòng)、白藜蘆醇及聯(lián)合干預(yù)可能通過降低糖尿病大鼠心肌組織TNF-α、Caspase-3含量，降低心肌細(xì)胞凋亡因子的表達(dá)，改善糖尿病大鼠心肌組織的病理性變化。有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)降低心肌組織凋亡因子表達(dá)的效果優(yōu)于單一的有氧運(yùn)動(dòng)或白藜蘆醇干預(yù)。

關(guān) 鍵 詞：運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué);Ⅱ型糖尿病;有氧運(yùn)動(dòng);白藜蘆醇;心肌;腫瘤壞死因子-α;半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3

中圖分類號(hào)：G804.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-7116（2014）06-0139-06

Effects of aerobic exercise combined with resveratrol on cardiomyocyte apoptosis factors TNF-α and Caspase-3 in type II diabetic rats

REN Jian-chang，WANG Hong-li，XIAO Guo-qiang

（School of Physical Education，South China Normal University，Guangzhou 510006，China）

Abstract： In order to probe into the effects of aerobic exercise combined with resveratrol on cardiomyocyte apoptosis factors TNF-α and Caspase-3 in type 2 diabetic rats， the authors prepared 40 2-month old male SD rats， randomly selected 8 rats to form a normal control group （ZA）， fed them with standard feedstuff， intraperitoneally injected a small dose of streptozotocin into the remaining rats on the basis of high-fat and high-carbohydrate diet to establish a type II diabetic rat model， divided type II diabetic model rats randomly into 4 groups， namely， a model calm group （TA）， a model exercise group （TY）， a model resveratrol gavage calm group （TB）， and a model resveratrol gavage exercise group （TYB）， let the rats in the exercise groups swim in a load free condition 6 days a week， 7 weeks later， checked the fasting blood sugar level， blood fat index， morphological changes of myocardial tissue cells as well as myocardial TNF-α and Caspase-3 contents of the rats in various groups， and revealed the following findings： 1） in 30， 60 and 120 minutes after OGTT， the blood sugar concentration of the rats in groups TY， TB and TYB decreased significantly （P<0.01） as compared with the rats in group TA ; as compared with the rats in group TA， the serum TC， TG and TDL levels of the rats in groups TY， TB and TYB decreased significantly （P<0.05 or P<0.01）; as compared with the rats in group ZA， the cardiac muscle of the rats in group TA showed pathological changes; as compared with the rats in group TA， the myocardial pathological changes of the rats in groups TY， TB and TYB were alleviated significantly; 2） as compared with the rats in group ZA， TNF-α in myocardial tissue of the rats in group TA increased significantly （P<0.01）; as compared with the rats in group TA， TNF-α in myocardial tissue of the rats in groups TY， TB and TYB decreased significantly （P<0.05）; as compared with the rats in group TYB， the level of expression of TNF-α in myocardial tissue of the rats in groups TY and TB increased significantly （P<0.05）; as compared with the rats in group ZA， Caspase-3 in myocardial tissue of the rats in group TA increased significantly （P<0.01）; as compared with the rats in group TA， Caspase-3 in myocardial tissue of the rats in groups TY， TB and TYB decreased significantly （P<0.05）; as compared with the rats in group TYB， Caspase-3 protein expression level of the rats in groups TY and TB increased significantly （P<0.05）. The said findings indicate the followings： myocardial tissue of type II diabetic rats shows pathological changes; aerobic exercise， resveratrol and combined intervention may reduce the expression of cardiomyocyte apoptosis factors and improve pathological changes of myocardial tissue of diabetic rats by reducing TNF-α and Caspase-3 contents in myocardial tissue of diabetic rats; the cardiomyocyte apoptosis factor expression reducing effect produced by aerobic exercise and resveratrol combined intervention is better than that produced by aerobic exercise intervention or resveratrol intervention alone.endprint

Key words： sports medicine;type II diabetes;aerobic exercise;resveratrol;cardiac muscle;TNF-α;Caspase-3

糖尿病是一組由于胰島素分泌缺陷及（或）其生物學(xué)作用障礙引起的以高血糖為特征的代謝性疾病[1]。流行病調(diào)查約70%的糖尿病患者最終死于心腦血管病變并發(fā)癥[2]。糖尿病心血管并發(fā)癥包括冠狀動(dòng)脈病變和心肌病變，后者是與冠心病和瓣膜疾病無關(guān)的特異性糖尿病相關(guān)性心臟疾病，以心力衰竭為其表現(xiàn)。近年來大量的臨床流行病學(xué)、病理學(xué)以及實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果均證實(shí)糖尿病心肌病是獨(dú)立的病理生理狀態(tài)，是糖尿病的主要并發(fā)癥之一。目前已經(jīng)有研究證實(shí)心肌細(xì)胞凋亡在糖尿病心肌病病程發(fā)展中是導(dǎo)致心功能不全的重要原因。細(xì)胞凋亡參與了心血管疾病的發(fā)生發(fā)展過程[3]。有研究表明耐力運(yùn)動(dòng)不僅可以在生理情況下調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞凋亡，而且可以在病理情況下有保護(hù)心肌的作用。白藜蘆醇是一種多酚類物質(zhì)，其藥理價(jià)值的發(fā)現(xiàn)源于流行病學(xué)觀察到的所謂“法國悖論”[4]，大量的研究表明，白藜蘆醇具有多種藥理作用，具有保護(hù)心血管的作用[5]。關(guān)于有氧運(yùn)動(dòng)及聯(lián)合白藜蘆醇對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞凋亡信號(hào)的研究較少，尤其是有氧運(yùn)動(dòng)和白藜蘆醇干預(yù)對(duì)心肌細(xì)胞凋亡因子影響的交互作用的研究尚未見報(bào)道。因此本研究通過高脂高糖膳食和小劑量鏈脲佐菌素注射建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型，對(duì)糖尿病大鼠分別進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)或白藜蘆醇干預(yù)以及有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)，檢測(cè)心肌TNF-α和Caspase-3的含量，研究有氧運(yùn)動(dòng)或白藜蘆醇以及有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇對(duì)糖尿病心肌細(xì)胞凋亡因子的影響。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物與分組

2月齡SPF級(jí)雄性SD大鼠40只，體重（190.5±10.7） g，由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。常規(guī)分籠喂養(yǎng)，自然光照，飼養(yǎng)環(huán)境溫度（23±2） ℃，自由飲水進(jìn)食。普通飼料選用國家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物混合飼料，由廣州中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。高脂飼料由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，具體成分：20%（質(zhì)量比）蔗糖、10%（質(zhì)量比）豬油、5%（質(zhì)量比）蛋黃粉、0.2%（質(zhì)量比）膽酸鈉、64.8%（質(zhì)量比）基礎(chǔ)飼料。

基礎(chǔ)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)分組：正常對(duì)照組和Ⅱ型糖尿病模型組，正常對(duì)照組大鼠8只基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)，不加任何干預(yù);模型組大鼠用高脂高糖飼料喂養(yǎng)，經(jīng)5周后，腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素（35 mg/kg），注射3 d后，測(cè)試隨機(jī)血糖，c（血糖）≥16.7 mmol/L，為暫時(shí)成模大鼠。1周后復(fù)測(cè)大鼠隨機(jī)血糖，以隨機(jī)血糖仍維持在c（血糖）≥16.7 mmol/L為Ⅱ型糖尿病成模標(biāo)準(zhǔn)。隨后成模大鼠隨機(jī)分為4組，模型安靜組（TA）8只、模型運(yùn)動(dòng)組（TY）8只、模型灌胃白藜蘆醇安靜組（TB）8只、模型灌胃白藜蘆醇運(yùn)動(dòng)組（TYB）8只[6]。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

白藜蘆醇溶于雙蒸水中制成（6 mg/mL）懸濁液，按照45 mg/kg的劑量對(duì)大鼠進(jìn)行灌胃，灌胃組大鼠每周灌胃7 d。模型安靜組和模型運(yùn)動(dòng)組大鼠灌胃雙蒸水。

運(yùn)動(dòng)組大鼠進(jìn)行為期7周的不負(fù)重游泳訓(xùn)練，先進(jìn)行1周的適應(yīng)性訓(xùn)練（10 min/d），之后進(jìn)行正式訓(xùn)練。訓(xùn)練時(shí)間：第1周30 min/d、第2周45 min/d、3～7周60 min/d，每周訓(xùn)練6 d。運(yùn)動(dòng)時(shí)注意大鼠狀態(tài)，防止大鼠溺亡，及時(shí)撈出大鼠糞便，保持池水清潔。

水深60 cm，水溫（32±1） ℃。

1.3 取材

7周游泳訓(xùn)練和白蘆藜醇給藥干預(yù)后，停止干預(yù)36 h（避免急性運(yùn)動(dòng)效應(yīng)），大鼠禁食12 h，檢測(cè)空腹血糖及進(jìn)行OGTT（糖耐量測(cè)試）實(shí)驗(yàn)，腹腔注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%水合氯醛（0.35～0.40 mL/kg）進(jìn)行麻醉，腹主動(dòng)脈取血5 mL，注入無菌試管中，在1 h內(nèi)，4 ℃、4 000 r/min離心10 min后，分離血清。同時(shí)，在心尖部取心肌組織，分為2塊，一塊放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%甲醛溶液中固定，制備石蠟切片，進(jìn)行心肌組織形態(tài)學(xué)觀察;另一塊用錫箔紙包裹后立即放入液氮中保存，待測(cè)心肌組織Caspase-3和TNF-α。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

用顯微鏡圖像采集系統(tǒng)，對(duì)組織切片進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，每張切片隨機(jī)選取3個(gè)視野進(jìn)行觀察拍照，并記錄觀察結(jié)果，主要對(duì)心肌細(xì)胞形態(tài)、是否有炎性浸潤(rùn)、心肌細(xì)胞核著色，細(xì)胞核形態(tài)、排列，以及心肌纖維的排列結(jié)構(gòu)等進(jìn)行綜合觀察。

Western Blot方法檢測(cè)心肌組織Caspase-3和TNF-α的表達(dá)量。（1）蛋白質(zhì)的樣品制備：取少量心肌組織放入研磨器，按1 mL RIPA+10 μL PMSF/100 mg心肌組織的比例加入RIPA和PMSF（先加RIPA再加PMSF），研磨約30 min。將心肌組織研磨液轉(zhuǎn)移到離心管中，4 ℃，16 000 r/min離心30 min，收集上清液，樣品分裝凍存于-80 ℃冰箱備用。（2）Western-blot實(shí)驗(yàn)過程按照《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南》（第2版）方法進(jìn)行Western-blot實(shí)驗(yàn)，過程：用酶標(biāo)儀測(cè)定蛋白濃度→配制10%分離膠和5%積層膠溶液→樣品與緩沖液混勻→加樣→80 V恒壓電泳→將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜→加入一抗孵育PVDF膜→用緩沖液漂洗PVDF膜3次→加入二抗孵育PVDF膜→用緩沖液漂洗PVDF膜3次→使用凝膠成像儀中觀察、拍照，然后用ScionImage圖像分析系統(tǒng)對(duì)蛋白條帶進(jìn)行分析，蛋白質(zhì)的相對(duì)含量以目的蛋白與β-actin蛋白條帶光密度的比值表示。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)，結(jié)果用“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”（±s）表示，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用雙因素方差分析和兩樣本t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異顯著性，P<0.01表示差異非常顯著性。endprint

2 結(jié)果及分析

2.1 各組大鼠空腹血糖和OGTT后血糖的變化

由表1可知：與ZA組比較，TA組在OGTT 4個(gè)時(shí)段（空腹、30、60、120 min）血糖均顯著性升高（P<0.05）;與TA組比較，TY、TB和TYB在空腹時(shí)血糖濃度差異無顯著性;OGTT后30、60和120 min時(shí)間段，TY、TB和TYB組血糖濃度與TA組相比較，均非常顯著性降低（P<0.01）;與TY和TB組比較，TYB組OGTT后30、60和120 min血糖濃度非常顯著性降低（P<0.01）。

2.2 實(shí)驗(yàn)大鼠血脂的比較

由表2可知，與ZA組大鼠比較，TA組大鼠血清TC、TG、LDL水平均顯著升高（P<0.05）;經(jīng)7周的實(shí)驗(yàn)干預(yù)后，與TA組比較，TY、TB、TYB組大鼠血清TG、TC呈顯著性下降（P<0.05），LDL水平呈非常顯著性下降（P<0.01）。

2.3 實(shí)驗(yàn)大鼠心肌組織形態(tài)學(xué)觀察

通過HE染色觀察心肌組織，發(fā)現(xiàn)ZA組大鼠心肌細(xì)胞質(zhì)呈現(xiàn)鮮紅色，未見胞漿嗜伊紅性染色缺失，心肌纖維排列規(guī)則，心肌纖維膜清晰明顯，胞膜界限和細(xì)胞核清晰，心肌細(xì)胞核著色正常為藍(lán)色，胞核呈卵圓形，大小均勻，位于心肌纖維的中央，顯示正常心肌細(xì)胞形態(tài)。

TA組大鼠出現(xiàn)胞漿嗜伊紅性染色缺失，心肌細(xì)胞排列紊亂，可見心肌細(xì)胞膜消失，心肌細(xì)胞界限不清，橫紋模糊，心肌細(xì)胞肥大、細(xì)胞間隙增大，有明顯的纖維溶解、斷裂及變性現(xiàn)象，細(xì)胞核聚集，部分細(xì)胞核溶解，空泡樣變可見炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和成纖維細(xì)胞浸潤(rùn)等病理變化。

TY、TB、TYB組心肌組織病理變化不同程度的減輕，心肌排列尚可，相同面積視野下腫脹、變形、染色缺失細(xì)胞核數(shù)目減少，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和成纖維細(xì)胞浸潤(rùn)明顯減少，空泡樣變減少。

2.4 心肌TNF-α的蛋白表達(dá)量

與ZA組比較，TA組心肌TNF-α的表達(dá)量非常顯著性升高（P<0.01），與TA組比較，TY、TB、TYB組心肌TNF-α的表達(dá)量顯著性降低（P<0.05）。與TYB組比較，TY、TB組心肌TNF-α的表達(dá)量顯著性升高（P<0.05）（見圖1）。

2.5 心肌caspase-3蛋白的表達(dá)

與ZA組相比，TA組心肌caspase-3蛋白表達(dá)水平顯著性上升（P<0.01）;與TA組相比較TA、TY、TB組心肌Caspase-3蛋白表達(dá)水平顯著性下降（P<0.05）。與TYB組相比較，TY組、TB組心肌Caspase-3蛋白表達(dá)水平顯著性升高（P<0.05）（見圖2）。

3 討論

3.1 有氧運(yùn)動(dòng)及聯(lián)合白藜蘆醇對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠血糖、血脂及心肌細(xì)胞形態(tài)學(xué)的影響

與安靜對(duì)照組大鼠比較，各模型組大鼠空腹血糖均明顯升高，經(jīng)7周的實(shí)驗(yàn)干預(yù)后，與TA組相比TY、TB、TYB組大鼠血糖均有下降趨勢(shì)。Morifuji等[7]發(fā)現(xiàn)3周的有氧運(yùn)動(dòng)可降低Ⅱ型糖尿病大鼠血糖的水平，與本研究的結(jié)果相一致。根據(jù)國際大鼠糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)：①OGTT 120 min c（血糖）>11.1 mmol/L;②最高c（血糖）>16.7 m mol/L。本實(shí)驗(yàn)正常組大鼠空腹血糖值在正常范圍內(nèi)，OGTT 120 min血糖以及最高血糖均處于正常范圍，說明本實(shí)驗(yàn)大鼠在飼養(yǎng)期間健康狀況良好，空腹血糖和OGTT均無異常。與正常安靜組大鼠比較，TA組大鼠血清TC、TG、LDL-c水平均顯著升高，差異具有顯著性;經(jīng)7周的實(shí)驗(yàn)干預(yù)后，與TA組比較，TY、TB、TYB組大鼠血清TC、TG均明顯降低，差異具有顯著性，TY、TB、TYB組大鼠血清LDL-c非常顯著降低。說明7周有氧運(yùn)動(dòng)及單純的白藜蘆醇干預(yù)，或有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)均可降低Ⅱ型糖尿病大鼠血清TC、TG、LDL的水平。低密度脂蛋白的氧化[8]（oxidized low density lipoprotein，oxLDL）能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡通道的激活，包括細(xì)胞色素c釋放的線粒體膜電勢(shì)的下降和介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的Caspase-3的釋放。有氧運(yùn)動(dòng)、白藜蘆醇及聯(lián)合干預(yù)可能通過降低血清中的低密度脂蛋白的濃度，減少因低密度脂蛋白氧化引起的凋亡通道的激活。

Ⅱ型糖尿病大鼠長(zhǎng)期的高血糖、高血脂會(huì)引起心肌組織形態(tài)學(xué)的改變，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：TA組大鼠心肌組織出現(xiàn)胞漿嗜伊紅性染色缺失，心肌細(xì)胞排列紊亂，可見心肌細(xì)胞膜消失，心肌細(xì)胞界限不清，橫紋模糊，心肌細(xì)胞肥大、細(xì)胞間隙增大，有明顯的纖維溶解、斷裂及變性現(xiàn)象，部分細(xì)胞核溶解，空泡樣變可見炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和成纖維細(xì)胞浸潤(rùn)等病理變化。對(duì)比ZA組，說明本實(shí)驗(yàn)中Ⅱ型糖尿病大鼠已出現(xiàn)心肌病理性變化。

TY、TB、TYB組心肌組織病理性變化呈現(xiàn)不同程度的減輕，心肌排列尚可，相同面積視野下細(xì)胞腫脹、變形、染色缺失細(xì)胞核數(shù)目減少，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和成纖維細(xì)胞浸潤(rùn)明顯減少，空泡樣變減少。說明7周的有氧運(yùn)動(dòng)或單純的白藜蘆醇干預(yù)，以及有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)均可減輕Ⅱ型糖尿病大鼠心肌組織病理性變化的程度。

3.2 有氧運(yùn)動(dòng)及聯(lián)合白藜蘆醇對(duì)TNF-α介導(dǎo)的Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞凋亡通路上信號(hào)分子Caspase-3表達(dá)的影響

TNF-α是一種多效的促炎性細(xì)胞因子，在炎癥、免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)、細(xì)胞增殖與分化以及抗病毒反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。TNF-α參與了對(duì)心肌細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)，早期的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)TNF-α以及其受體TNFR與心肌細(xì)胞凋亡和某些心血管疾病有關(guān)[9]。并且心肌細(xì)胞產(chǎn)生的TNF-α具有心肌組織特異性[10-11]。

Sugano等[12]分別給急性心肌梗死大鼠和缺血再灌注大鼠的局部缺血的心肌處注入表達(dá)sTNFR（soluble TNF receptor，sTNFR）的質(zhì)粒，通過抑制TNF-α的生物學(xué)活性，進(jìn)而抑制心肌細(xì)胞凋亡，減少心肌梗死面積。Chung等[13]在動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)中也證實(shí)通過抑制TNF-α可減少心力衰竭中心肌細(xì)胞凋亡與炎癥反應(yīng)，改善心臟功能。Kurrdmeyer等[14]在敲除，TNF-α受體TNFR基因的大鼠急性心肌梗死模型中發(fā)現(xiàn)，早期的心肌梗死中，可抑制心肌細(xì)胞凋亡對(duì)心臟起保護(hù)作用。endprint

本實(shí)驗(yàn)中TA組與ZA組相比，心肌TNF-α的表達(dá)量非常顯著性升高，TY、TB、TYB組與TA組相比心肌TNF-α的表達(dá)量顯著性降低。說明Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞TNF-α的表達(dá)量上升，有氧運(yùn)動(dòng)、白藜蘆醇單獨(dú)或聯(lián)合干預(yù)均可下調(diào)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞TNF-α的表達(dá)。雙因素方差分析，有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞TNF-α的表達(dá)存在交互作用，與TYB組比較，TY、TB組心肌TNF-α的表達(dá)量顯著性升高。提示有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)較單一干預(yù)進(jìn)一步下調(diào)心肌TNF-α的表達(dá)。有氧運(yùn)動(dòng)、白藜蘆醇及聯(lián)合干預(yù)可通過下調(diào)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞TNF-α的表達(dá)減輕TNF-α所介導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡。

Caspas-3是細(xì)胞凋亡的主要效應(yīng)因子和最重要的凋亡執(zhí)行者，在凋亡執(zhí)行階段，負(fù)責(zé)全部和（或）部分的關(guān)鍵性蛋白酶切，使之激活或滅活，其水解底物分別參與DNA修復(fù)、mRNA降解，固醇生物合成和細(xì)胞骨架的重建等[15-16]。

Condorelli等[17]使用大鼠α肌球蛋白重鏈啟動(dòng)子誘導(dǎo)心肌組織特異性Caspase-3基因過表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在心肌缺血-再灌注模型中，Caspase-3轉(zhuǎn)基因大鼠的心肌梗塞范圍更大，更易因心力衰竭死亡。周舟等[18]研究發(fā)現(xiàn)，缺氧3 h即可造成心肌細(xì)胞Caspase-3的基因表達(dá)上調(diào)，缺氧6 h會(huì)使Caspase-3基因表達(dá)達(dá)到峰值水平，并在隨后的觀察時(shí)間里維持高表達(dá)狀態(tài)。上述實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證了Caspase-3的激活在的心肌細(xì)胞凋亡過程中的作用。

本實(shí)驗(yàn)中TA組與ZA組相比心肌Caspase-3蛋白表達(dá)水平上升;TY、TB、TYB組與TA組相比，心肌Caspase-3蛋白表達(dá)水平下降。并且有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇存在交互作用，使心肌Caspase-3的濃度進(jìn)一步降低，與此同時(shí)，可以看到，與TYB組相比較，TY組、TB組心肌Caspase-3蛋白表達(dá)水平顯著性升高。Capase-3執(zhí)行凋亡的效應(yīng)相對(duì)弱化，從而在一定程度上抑制了心肌細(xì)胞凋亡。提示有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)對(duì)抑制心肌凋亡的效果優(yōu)于單一的有氧運(yùn)動(dòng)或白藜蘆醇干預(yù)。

在心肌細(xì)胞凋亡的外部通路中，TNF-α作為上游因子，與Caspase-3的激活有著密切的關(guān)系。TNF-α與受體TNF-R1結(jié)合可激活多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，TNF-R1的激活介導(dǎo)了包括細(xì)胞凋亡在內(nèi)的TNF-α的大部分生物學(xué)活性[19-20]。本實(shí)驗(yàn)中有氧運(yùn)動(dòng)、白藜蘆醇干預(yù)及兩者的聯(lián)合干預(yù)均降低了心肌TNF-α的濃度，推測(cè)可能是由于減少了TNF-α與TNF-R1結(jié)合的機(jī)會(huì)，使得募集的接頭分子FADD數(shù)量減少，Caspase家族的級(jí)聯(lián)放大作用減弱，從而下調(diào)了執(zhí)行凋亡效應(yīng)的Caspase-3的表達(dá)水平，因而在一定程度上抑制了心肌細(xì)胞凋亡，對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌起到了保護(hù)作用。

有氧運(yùn)動(dòng)、白藜蘆醇及聯(lián)合干預(yù)可減輕Ⅱ型糖尿病大鼠心肌病理性變化的程度，其原因可能是有氧運(yùn)動(dòng)、白藜蘆醇干預(yù)及聯(lián)合干預(yù)可降低心肌TNF-α的表達(dá)水平，降低Caspase-3蛋白的表達(dá)水平。

Ⅱ型糖尿病大鼠心肌組織呈現(xiàn)病理性變化，有氧運(yùn)動(dòng)、白藜蘆醇及聯(lián)合干預(yù)可能通過降低糖尿病大鼠心肌組織TNF-α、Caspase-3，降低心肌細(xì)胞凋亡因子的表達(dá)，改善糖尿病大鼠心肌組織的病理性變化。有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)下調(diào)心肌凋亡因子表達(dá)的效果優(yōu)于單一的有氧運(yùn)動(dòng)或白藜蘆醇干預(yù)。

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