游泳對(duì)SHR大鼠血壓、心功能及心肌PRMT-1/ADMA-DDAH-2/ Cit-eNOS/NO通路的影響

潘孝貴, 金其貫, 李 蕾

(1.西華師范大學(xué) 體育學(xué)院,四川 南充 637002; 2.揚(yáng)州大學(xué) 體育學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225127; 3.淮北師范大學(xué) 體育學(xué)院,安徽 淮北 235000)

精氨酸/一氧化氮(L-Arg/NO)途徑介導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性血管舒張功能是高血壓發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的重要環(huán)節(jié)。研究[1]表明,僅1%的內(nèi)皮功能提高,就可將高血壓等心血管病人危險(xiǎn)性降低13%。含L-Arg殘基蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)L-Arg甲基轉(zhuǎn)移酶(protein arginine methyltransferase,PRMT)催化下生成的甲基化L-Arg,如不對(duì)稱性二甲基精氨酸(asymmetric dimethyl arginine,ADMA),對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞L-Arg/NO通路的關(guān)鍵酶——內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)具有明確的抑制作用,被認(rèn)為是新的心血管危險(xiǎn)因子[2]。ADMA生成后,絕大部分在二甲基精氨酸二甲基氨基水解酶(dimethyl arginine dimethyl aminohydrolase,DDAH)催化下水解成左旋瓜氨酸(L-Citrulline,L-Cit)和二甲胺,少部分通過腎臟進(jìn)行排泄[3]。Cit也可以作為L(zhǎng)-Arg內(nèi)源合成的前體物質(zhì),提高機(jī)體L-Arg水平。L-Arg在NOS催化下,生成NO,參與血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)。研究[4]表明,激活PRMT或抑制DDAH活性,造成ADMA合成增多或水解減少,導(dǎo)致體內(nèi)ADMA堆積,可以極大地抑制eNOS活性,進(jìn)而引起NO生物利用度下降;補(bǔ)充L-Arg,或Cit、天冬氨酸、蘋果酸等L-Arg前體可以顯著提高NO含量[5]。因此,PRMT/ADMA-DDAH/Cit-eNOS/NO組成的通路,成為高血壓等心血管疾病重要的干預(yù)靶點(diǎn)。流行病學(xué)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床報(bào)道都證實(shí),運(yùn)動(dòng)尤其是規(guī)律性有氧運(yùn)動(dòng),可顯著降低原發(fā)性高血壓(essential hypertension,EH)患者血壓,改善內(nèi)皮功能和心功能[6],但PRMT/ADMA-DDAH/Cit-eNOS/NO通路在運(yùn)動(dòng)降血壓和改善心功能過程中扮演何種角色鮮有報(bào)道。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 選用8周齡雄性SHR大鼠50 只,隨機(jī)分為5組:0周對(duì)照組(C-0,n=10)、4周對(duì)照組(C-4,n=10)、8周對(duì)照組(C-8,n=10)、4周運(yùn)動(dòng)組(E-4,n=10)、8周運(yùn)動(dòng)組(E-8,n=10),均由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司[SCXK(京)2012-0001]提供。常規(guī)飼養(yǎng),自由飲食、活動(dòng),室內(nèi)溫度為22～24 ℃,濕度為40%～60%。運(yùn)動(dòng)組在最后1次運(yùn)動(dòng)結(jié)束24 h后處死,禁食12 h。

運(yùn)動(dòng)干預(yù)采用自主游泳方式。游泳條件:塑鋼游泳池(150 cm×60 cm×70 cm ),水深為大鼠身體長(zhǎng)度的2倍,水溫保持在31～33 ℃。所有大鼠進(jìn)行3 d適應(yīng)性游泳訓(xùn)練后,E-4和E-8分別完成連續(xù)4周或8周的游泳。訓(xùn)練方案:6 d/周,60 min/d,負(fù)重3% bw。對(duì)照組不進(jìn)行任何訓(xùn)練,常規(guī)分籠飼養(yǎng)。

1.1.2 主要試劑 SYBR Green Master(ROX)試劑盒(購(gòu)自Roche Diagnostics),PRMT-1、DDAH-2和GAPDH的引物均由上海生物工程有限公司設(shè)計(jì)并合成,引物序列見表1。其他試劑為市售分析純產(chǎn)品。

表1 PRMT-1、DDAH-2、GAPDH引物序列

1.2 方法

1.2.1 血壓和心功能測(cè)定 血壓采用體積壓力傳感器技術(shù)(VPR),尾套管法測(cè)量大鼠尾動(dòng)脈,設(shè)備為CODATM8多通道無創(chuàng)血壓系統(tǒng)( Kent,USA),基本過程見文獻(xiàn)[7]。每2周1次,重復(fù)2遍,取平均值。

心功能測(cè)量采用二維彩超(高分辨率小動(dòng)物超聲系統(tǒng)Vevo 770TM,Canada),由南京醫(yī)科大學(xué)超聲醫(yī)學(xué)科專業(yè)人員操作,基本過程見文獻(xiàn)[8]。根據(jù)ASE推薦法測(cè)定,經(jīng)Simpson法換算,最終參數(shù)包括射血分?jǐn)?shù)(eject fiction,EF)、短軸縮短分?jǐn)?shù)(fractional shortening,FS)、左心室質(zhì)量(left ventricle mass,LVM)、左心室舒張末期容積(left ventricle end diastolic volume,LVEDV)、左心室收縮末期容積(left ventricle end systolic volume,LVESV)、每搏輸出量(stroke volume,SV)[9]。

1.2.2 心肌ADMA、Cit、L-Arg、NO含量及eNOS活性測(cè)定 心肌勻漿制備:取200 mg心肌組織,濾紙吸干,用組織搗碎機(jī)在冰水中以10 000～15 000 r/min速度上下研磨,制成10%組織勻漿,低速離心,取上清液待檢。心肌ADMA、Cit、L-Arg含量測(cè)定:采用高效液相色譜法,儀器為Agilent Technologies 1200 Series 高效液相色譜儀。標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自Sigma-aldrich公司(上海),基本過程參照文獻(xiàn)[10]。心肌NO含量測(cè)定:以組織中硝酸鹽和亞硝酸鹽總含量間接表示NO含量。檢測(cè)試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程公司,嚴(yán)格按說明書操作。心肌eNOS活性測(cè)定:采用格里斯試劑法,在530 nm波長(zhǎng)下比色,檢測(cè)試劑盒為一氧化氮合成酶(NOS)分型測(cè)試盒,購(gòu)自南京建成生物工程公司,嚴(yán)格按說明書操作。

1.2.3 心肌PRMT-1、DDAH-2及GAPDH mRNA水平測(cè)定 取約100 mg的心肌組織放入含有1 mL預(yù)冷RNAiso Plus的研磨管中,用組織勻漿器以6 (mol·L-1)/s速度勻漿1 min,提取總RNA后,采用NanoDrop ND-3300微量分光光度計(jì)檢測(cè)260/280吸光度比值,判斷RNA純度。按照cDNA合成試劑盒說明書的要求去除基因組DNA后,使用2720 Thermal Cycler梯度PCR儀(美國(guó))進(jìn)行cDNA合成,反應(yīng)結(jié)束后,在-20 ℃條件下保存。RNAiso Plus和cDNA合成試劑盒購(gòu)自寶生物(TaKaRa)工程有限公司。

PRMT-1、DDAH-2 mRNA采用RT-qPCR測(cè)定,以cDNA為模板,GAPDH為內(nèi)參,在ABI 7500 RT-PCR儀中進(jìn)行基因擴(kuò)增。擴(kuò)增程序?yàn)?50 ℃預(yù)處理2 min,95 ℃預(yù)變性10 min,95 ℃變性15 s,60 ℃退火60 s,共進(jìn)行40個(gè)循環(huán)。程序運(yùn)行結(jié)束后,將目的基因的CT值與內(nèi)參GAPDH進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,計(jì)算出目的基因的相對(duì)表達(dá)量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。先進(jìn)行數(shù)據(jù)的方差齊性檢驗(yàn),后進(jìn)行單因素方差分析,采用LSD法進(jìn)行組間兩兩比較,結(jié)果以MSD表示。統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著水平為P< 0.05,高度顯著性水平為P< 0.01。

2 結(jié)果

2.1 血壓和心功能指標(biāo)如表2所示,與C-0組比較,C-4、C-8組SBP、DBP、LVM、LVEDV、LVESV、SV顯著升高(P<0.05),E-4、E-8組SBP、DBP、LVM、LVESV顯著降低(P<0.05),EF、FS、LVEDV、SV顯著升高(P<0.05);E-4、E-8組SBP、DBP、LVM、LVESV顯著低于同周齡的C-4、C-8組(P<0.05),EF、FS、SV顯著高于同周齡的C-4、C-8組(P<0.05);E-8組與E-4組比較,SBP、DBP、EF、SV無顯著性差異,FS、LVM、LVEDV、LVESV顯著升高(P<0.05)。

表2 血壓和心功能指標(biāo)比較(M±SD)

注:1 mmHg=133.3 Pa;表示與C-0組比較P<0.05,表示與C-0組比較P<0.01;*表示與同周齡對(duì)照組比較P<0.05,**表示與同周齡對(duì)照組比較P<0.01;&表示與E-4組比較P<0.05;&&表示與E-4組比較P<0.01。

2.2 心肌ADMA、Cit、L-Arg、NO含量及L-Arg/ADMA比值、eNOS活性如圖1所示,與C-0組比較,C-8組心肌ADMA含量顯著升高(P<0.05),Cit含量、L-Arg/ADMA比值顯著下降(P<0.05),E-4組Cit顯著降低NO含量顯著升高(P<0.01),E-8組ADMA含量顯著降低(P<0.01),L-Arg、NO含量,以及L-Arg/ADMA比值和eNOS活性顯著升高(P<0.05)。與同周齡對(duì)照組比較,E-4組 Cit含量顯著降低(P<0.01),NO含量顯著升高(P<0.05),E-8組Cit、ADMA含量顯著降低(P<0.01),L-Arg、NO含量,以及L-Arg/ADMA比值和eNOS活性顯著升高(P<0.05)。與E-4組比較,E-8組ADMA含量顯著降低(P<0.01),Cit、NO含量、L-Arg/ADMA比值和eNOS活性顯著升高(P<0.05)。

2.3 心肌PRMT-1、DDAH-2 mRNA表達(dá)如圖2所示,與C-0組比較,C-8組PRMT-1 mRNA表達(dá)顯著升高,DDAH-2 mRNA表達(dá)顯著降低(P<0.05),但E-4、E-8組PRMT-1 mRNA表達(dá)顯著降低(P<0.01),DDAH-2 mRNA表達(dá)顯著升高(P<0.01)。與同周齡C-4、C-8組比較,E-4組DDAH-2 mRNA表達(dá)顯著提高(P<0.01),E-8組PRMT-1 mRNA表達(dá)顯著降低(P<0.01),DDAH-2 mRNA表達(dá)顯著升高(P<0.05)。與E-4組比較,E-8組PRMT-1 mRNA表達(dá)顯著降低(P<0.05)。

注:表示與C-0組比較P<0.05,表示與C-0組比較P<0.01;*表示與同周齡對(duì)照組比較P<0.05,**表示與同周齡對(duì)照組比較P<0.01;&表示與E-4組比較P<0.05;&&表示與E-4組比較P<0.01。

圖1 心肌ADMA、Cit、L-Arg、NO含量及L-Arg/ADMA比值、eNOS活性
Figure 1 Content of ADMA,Cit,L-Arg,NO and L-Arg/ADMA,eNOS activity in SHR myocardium

注:表示與C-0組比較P<0.05,表示與C-0組比較P<0.01;*表示與同周齡對(duì)照組比較P<0.05,**表示與同周齡對(duì)照組比較P<0.01;&表示與E-4組比較P<0.05;&&表示與E-4組比較P<0.01。

圖2 心肌PRMT-1、DDAH-2 mRNA表達(dá)
Figure 2 Relative expression of myocardial PRMT-1,DDAH-2 mRNA in SHR

3 討論

本文發(fā)現(xiàn),隨著周齡的增加,C-4、C-8組 SHR收縮壓、舒張壓顯著高于C-0組,且C-8組SHR顯著高于C-4組,均達(dá)到輕中度高血壓標(biāo)準(zhǔn)[SBP≥140 mmHg(18.66 kPa)/DBP≥100 mmHg(13.33 kPa)]。研究[11]表明,對(duì)輕中度高血壓患者而言,僅靠有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)即可有效降低或控制血壓。經(jīng)運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,E-4、E-8組SHR收縮壓、舒張壓顯著低于C-4、C-8組,但E-8與E-4組比較,收縮壓、舒張壓無顯著性差異。提示,4周到8周的游泳運(yùn)動(dòng)可以有效降低甚至逆轉(zhuǎn)SHR大鼠血壓。本文中,降壓幅度較大,可能與SHR周齡較小,靶器官尚無嚴(yán)重的器質(zhì)性損傷有關(guān)。研究[12]表明,運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以有效降低高血壓患者血壓,但對(duì)常壓者血壓無顯著性影響。4周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,SHR收縮壓略高于120 mmHg(15.996 kPa),舒張壓略高于100 mmHg(13.33 kPa),屬于高血壓前期或高值血壓,因此,持續(xù)更久的8周運(yùn)動(dòng)干預(yù)并未進(jìn)一步降低SHR大鼠血壓。

心臟既是血壓的調(diào)節(jié)器官,又是高血壓損害的靶器官,慢性高血壓患者常伴有心功能損傷。臨床實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、流行病學(xué)均證實(shí),運(yùn)動(dòng)在降低高血壓患者血壓的同時(shí),可改善心功能,減輕心肌肥厚程度[13]。本文通過動(dòng)物無創(chuàng)二維彩超心動(dòng)圖測(cè)試發(fā)現(xiàn),C-4、C-8組SHR的LVM、LVEDV、LVESV、SV顯著高于C-0組,表明隨著周齡的增加,SHR大鼠血壓升高,發(fā)生心肌肥大,LVEDV和LVESV均擴(kuò)大,SV顯著升高,但EF無顯著提高。與同周齡的對(duì)照組比較,E-4、E-8組SHR大鼠EF、FS、LVS、SV顯著升高,LVM、LVS顯著降低,表明運(yùn)動(dòng)干預(yù)提高了SHR大鼠心肌收縮能力,增強(qiáng)了心臟泵血機(jī)能,降低了心肌肥大程度。與E-4組比較,E-8組EF、FS、LVM、LVD、LVS顯著升高,但SV無顯著性差異,說明堅(jiān)持更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)干預(yù),可進(jìn)一步提高SHR心肌收縮力,并將SV保持在較高水平。

血壓的形成與心臟泵血機(jī)能和外周阻力密切相關(guān),凡影響這2個(gè)方面的因素均可以影響血壓。心肌組織血管非常豐富,冠脈系的各級(jí)動(dòng)脈腔面、心內(nèi)膜表面均覆蓋有內(nèi)皮。心臟內(nèi)皮通過L-Arg/NO途徑合成適量的NO,參與血管舒張、心肌負(fù)性變時(shí)和負(fù)性變力,維持正常心功能,調(diào)節(jié)血壓等血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。研究[14]證實(shí),SHR大鼠心血管組織eNOS表達(dá)下調(diào),血漿和組織L-Arg、NO含量顯著低于野生型Wky大鼠,說明 L-Arg/NO通路抑制是SHR重要的心血管代謝特征。L-Arg/NO通路參與血壓調(diào)節(jié)的關(guān)鍵是NO生物利用度。從物質(zhì)代謝角度看,NO生物利用度主要受底物(L-Arg)水平、調(diào)節(jié)酶(eNOS)活性和產(chǎn)物(NO)淬滅的影響[15]。L-Arg作為條件必需氨基酸,是NO內(nèi)源性合成的唯一前體,消耗的L-Arg約占總量的1%～2%。SHR大鼠心肌組織存在L-Arg合成相關(guān)的酶系,可以內(nèi)源合成L-Arg,也可以通過陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體-1(cationic amino acid transporter-1,CAT-1)從血液中攝取[16]。ADMA是新發(fā)現(xiàn)的eNOS內(nèi)源性抑制劑,已經(jīng)被認(rèn)為是獨(dú)立的心血管危險(xiǎn)因素和內(nèi)皮損傷因子[3]。ADMA抑制eNOS活性的機(jī)制可能與eNOS解耦聯(lián)、自由基激活有關(guān)[17]。研究[18]表明,SHR大鼠血漿和心肌ADMA含量隨周齡顯著升高。ADMA主要來自蛋白質(zhì)精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶(PRMT)催化的含L-Arg殘基蛋白質(zhì)水解[2]。ADMA生成后,絕大部分在DDAH催化下水解成L-Cit和二甲胺,少部分通過腎臟排泄[3]。PRMT是促進(jìn)ADMA合成最主要的酶類,而DDAH是水解ADMA最主要的酶類。這2種酶具有多種亞型,心血管組織主要表達(dá)PRMT-1和DDAH-2。NO不斷生成的同時(shí),也不斷被自由基淬滅。SHR大鼠氧化應(yīng)激水平顯著高于野生型Wky大鼠,是其NO生物利用度低下的重要原因。ADMA與自由基在加速組織NO淬滅方面有協(xié)同作用[19]。

本文結(jié)果顯示,與C-0組比較,C-4組心肌L-Arg、ADMA、Cit、NO含量,以及L-Arg/ADMA比值、eNOS活性、PRMT-1mRNA、DDAH-2表達(dá)均無顯著變化,但C-8組ADMA含量、PRMT-1mRNA表達(dá)顯著提高,Cit含量、L-Arg/ADMA比值和DDAH-2mRNA表達(dá)顯著下降,L-Arg、NO含量無顯著變化。提示,在SHR增齡性血壓升高過程中,心肌L-Arg水平可能并不是SHR血壓升高的限制性因素;隨著周齡的增加,到16周齡時(shí),處于輕中度高血壓階段的SHR心肌PRMT-1mRNA表達(dá)上調(diào),加速ADMA生成,同時(shí)DDAH-2mRNA表達(dá)下降,減少ADMA分解,進(jìn)而造成心肌ADMA堆積,L-Arg/ADMA比值降低。心肌Cit含量下降間接提示,高血流動(dòng)力學(xué)壓力下,SHR心肌物質(zhì)代謝加速,通過Cit途徑合成L-Arg,拮抗ADMA的抑制效應(yīng),從而代償性增強(qiáng)eNOS合成NO的能力。綜合以上2個(gè)方面因素,盡管4周、8周時(shí)SHR大鼠血壓升高、心功能輕度受損,但心肌eNOS活性和NO含量并未發(fā)生顯著變化,這與長(zhǎng)期、重度高血壓個(gè)體eNOS活性和NO含量顯著降低有著較大不同。這些結(jié)果表明,心肌PRMT-1/ADMA-DDAH-2/Cit-eNOS/NO通路在SHR增齡引起的輕中度高血壓和心功能損傷過程中扮演著一定的角色,但可能還有其他重要因素參與,如縮血管物質(zhì)(ET-1、Ang-II等)、交感神經(jīng)緊張性過高等神經(jīng)-體液因素,及腎性因素[6]。

運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)心血管組織最顯著的影響是提高組織器官的血流動(dòng)力學(xué)水平。運(yùn)動(dòng)過程中,心肌收縮力增強(qiáng),心率加快,冠脈擴(kuò)張,冠脈血流量顯著增加,血管內(nèi)皮反復(fù)暴露于高切應(yīng)力環(huán)境,極大地激活和上調(diào)eNOS表達(dá),加強(qiáng)NO合成。NO通過抗動(dòng)脈硬化、抗感染、抗血栓3個(gè)途徑,參與血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)。交感神經(jīng)激活造成的高血壓與腎組織ADMA含量存在著密切聯(lián)系[20]。人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明,氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)損傷內(nèi)皮的機(jī)制可能與抑制DDAH活性,提高ADMA含量有關(guān)[21]。降低交感神經(jīng)緊張性和血漿ox-LDL水平,均是已經(jīng)得到確認(rèn)的運(yùn)動(dòng)降血壓和改善內(nèi)皮功能的機(jī)制,因此,ADMA很可能是運(yùn)動(dòng)干預(yù)原發(fā)性高血壓等心血管疾病的重要靶點(diǎn)物質(zhì)。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)穩(wěn)定的心血管病人血管內(nèi)皮具有顯著的改善效應(yīng),并可部分糾正其心血管失衡,提高左心功能[22]。Graziano[23]發(fā)現(xiàn),堅(jiān)持每天跑臺(tái)行走3 000 m,可以顯著降低中老年心血管病患者血漿ADMA、SDMA含量,升高血漿L-Arg含量。景志強(qiáng)等[24]發(fā)現(xiàn),持續(xù)10周,每周5次,每次40 min的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng),可以極大地降低糖尿病大鼠血漿ADMA水平,且與降糖藥——羅格列酮有協(xié)同作用,其機(jī)制可能與肝臟DDAH表達(dá)上調(diào)有關(guān)。周亮等[25-26]認(rèn)為中等強(qiáng)度以上的有氧運(yùn)動(dòng)改善雄性SD大鼠動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制與降低血清ADMA水平有關(guān),且較長(zhǎng)時(shí)間、較大強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)效果更佳。張靚等[27]也認(rèn)為運(yùn)動(dòng)改善Apo E-/-小鼠動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制可能與降低ADMA水平有關(guān),而與L-Arg水平無關(guān)。

本文發(fā)現(xiàn),與C-0組比較,E-4組心肌NO含量顯著升高,Cit含量、PRMT-1mRNA表達(dá)顯著降低,DDAH-2mRNA表達(dá)顯著升高;E-8組心肌ADMA含量顯著降低,L-Arg、NO含量,以及L-Arg/ADMA比值和eNOS活性顯著升高,PRMT-1mRNA表達(dá)顯著降低,DDAH-2mRNA表達(dá)顯著升高;與C-4組比較,E-4組Cit顯著降低,NO顯著升高,DDAH-2mRNA表達(dá)顯著提高;與C-8組比較,E-8組Cit、ADMA顯著降低,L-Arg、NO含量,以及L-Arg/ADMA比值和eNOS活性顯著升高,PRMT-1mRNA表達(dá)顯著降低,DDAH-2mRNA表達(dá)顯著升高。與E-4組比較,E-8組ADMA顯著降低,Cit、NO含量、L-Arg/ADMA比值和eNOS活性顯著升高,PRMT-1mRNA表達(dá)水平顯著降低。4周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,SHR大鼠血壓恢復(fù)接近正常水平的同時(shí),通過下調(diào)心肌PRMT-1mRNA、上調(diào)DDAH-2mRNA表達(dá),抵消增齡誘導(dǎo)的心肌ADMA堆積對(duì)eNOS的抑制,促進(jìn)NO合成。繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù),盡管血壓未能進(jìn)一步下降,但SHR心肌PRMT-1mRNA表達(dá)顯著降低、DDAH-2mRNA表達(dá)顯著提高的同時(shí),ADMA顯著下降,L-Arg及L-Arg/ADMA比值顯著升高,eNOS活性增強(qiáng),NO合成顯著增加,心功能進(jìn)一步改善。因此,規(guī)律性運(yùn)動(dòng)可能通過干預(yù)輕中度高血壓SHR心肌PRMT-1/ADMA-DDAH-2/Cit-eNOS/NO通路的一個(gè)或幾個(gè)組分,參與血管舒張、心肌負(fù)性變時(shí)和負(fù)性變力,改善心功能,調(diào)節(jié)血壓等血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)干預(yù)較短期對(duì)該通路的影響更明顯、更廣泛。本文結(jié)果也提示,即使血壓恢復(fù)正常,繼續(xù)運(yùn)動(dòng)干預(yù)可改善原發(fā)性高血壓個(gè)體心肌L-Arg代謝。

長(zhǎng)期規(guī)律性運(yùn)動(dòng)下調(diào)心肌PRMT-1mRNA的機(jī)制,可能與PRMT-1mRNA催化的L-Arg甲基化過程屬于蛋白質(zhì)翻譯后修飾,通過抑制或促進(jìn)蛋白質(zhì)之間相互作用而影響信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)[28]。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練上調(diào)心肌組織DDAH-2mRNA表達(dá)的機(jī)制,則可能與ADMA堆積誘導(dǎo)的底物激活效應(yīng)有關(guān)[29],也可能與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練降低高血壓患者心血管組織血管緊張素-II分泌有關(guān)。已有研究證實(shí),血管緊張素-II可以誘導(dǎo)ADMA生成[30]。運(yùn)動(dòng)過程中氧耗量較高,物質(zhì)代謝旺盛,神經(jīng)-體液分泌活躍,蛋白質(zhì)處于不斷合成和降解中,氨基酸特別是L-Arg和谷氨酰胺,大量從骨骼肌中被動(dòng)員出來,以加強(qiáng)NO和還原型谷胱甘肽(GSH)合成,調(diào)整心血管組織的物質(zhì)代謝通路和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,降低組織氧化應(yīng)激水平,調(diào)節(jié)心血管患者內(nèi)皮功能,但具體機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

SHR增齡性血壓升高和心功能損傷的同時(shí),心肌PRMT/ADMA-DDAH/Cit-eNOS/NO通路受到影響,PRMT-1mRNA表達(dá)上調(diào),DDAH-2mRNA表達(dá)下降,ADMA堆積,Cit含量和L-Arg/ADMA比值降低。運(yùn)動(dòng)通過下調(diào)心肌PRMT-1mRNA和/或上調(diào)DDAH-2mRNA表達(dá),減少ADMA堆積,升高L-Arg/ADMA比值,增強(qiáng)eNOS活性,提高NO含量,從而改善心功能。