热休克转录因子1和核转录因子κB p65参与运动预处理减轻压力超负荷诱导大鼠病理性心肌肥厚的机制

摘要：目的 观察运动预处理(exercise preconditioning,EP)对压力超负荷诱导的病理性心肌肥厚的影响,并探讨其机制.方法 SPF级斯普拉格-杜勒(Sprague-Dawley,SD)大鼠80只,10周龄,雄性.将大鼠按随机数字表完全随机分为4组,即假手术组、主动脉缩窄组(TAC组)、运动预处理+假手术组(EP+假手术组)和运动预处理+主动脉缩窄组(EP+ TAC组).两个EP组大鼠均进行4周跑步训练,然后EP+ TAC组和TAC组大鼠进行TAC手术,假手术组和EP+假手术组进行同样手术操作,而不缩窄主动脉弓.术后8周,检测各组大鼠的平均动脉压,观察其心脏形态和组织学变化,采用实时定量聚合酶链反应检测B型利钠肽(BNP)、热休克蛋白(HSP)70的mRNA表达水平,采用蛋白印迹法检测BNP、热休克转录因子1(HSH)、HSP70、核转录因子κB(NF-κB) p65和白细胞介素2(IL-2)的蛋白表达水平.结果 (1)各组大鼠病理性心肌肥厚各相关指标的检测结果:术后8周,TAC组和EP+ TAC组大鼠平均动脉压分别高于假手术组和EP+假手术组(P均＜0.01).组织形态学检查发现,TAC组和EP+ TAC组大鼠心脏体积分别大于假手术组和EP+假手术组,心脏质量(HW)/体质量(BW)分别大于假手术组和EP+假手术组(P=0.001和0.03),心肌细胞横截面面积分别大于假手术组和EP+假手术组(P=0.006和0.02).TAC组和EP +TAC组大鼠BNP的mRNA和蛋白表达水平分别高于假手术组和EP+假手术组(P均＜0.05).但EP+ TAC组大鼠的HW/BW则小于TAC组(P =0.022),心肌细胞横截面面积亦小于TAC组(P =0.005),BNP的mRNA和蛋白表达水平亦均低于TAC组(P均为0.001).(2)各组大鼠心肌组织中HSF1和HSP70 mRNA和蛋白表达水平的检测结果:术后8周时,TAC组和EP +TAC组大鼠左心室心肌细胞胞浆中的HSF1蛋白表达水平分别低于假手术组和EP+假手术组(P均＜0.01),但EP +TAC组高于TAC组(P＜0.05).TAC组和EP +TAC组细胞核中HSF1的蛋白表达水平分别低于假手术组和EP+假手术组(P均＜0.01),但EP +TAC组高于TAC组(P＜0.05).TAC组和EP+ TAC组大鼠左心室心肌细胞中HSP70mRNA和蛋白表达水平分别低于假手术组和EP+假手术组(P均＜0.01),但EP+ TAC组均高于TAC组(P均＜0.05).(3)各组大鼠NF-κB和IL-2蛋白表达水平的检测结果:TAC组和EP+ TAC组大鼠左心室心肌细胞胞浆中NF-κB p65蛋白水平分别高于假手术组和EP+假手术组(P均＜0.01),但EP+ TAC组低于TAC组(P＜0.05).TAC组和EP+TAC组大鼠左心室心肌细胞核内NF-κB p65蛋白表达水平分别高于假手术组和EP+假手术组(P均＜0.01),但EP+ TAC组低于TAC组(P＜0.05).EP+ TAC组大鼠左心室心肌细胞IL-2蛋白表达水平低于TAC组(P＜0.05).结论 EP可以减轻压力超负荷诱导的病理性心肌肥厚,其中HSF1和HSP70表达上调、HSF1激活以及NF-κB p65表达和核转位抑制可能参与了保护作用.