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目的1观察不同强度的有氧运动时高脂膳食建立的动脉粥样硬化(AS)模型大鼠血脂浓度以及血管壁组织形态学的变化,为有氧运动防治AS发生、发展提供实验依据。2观察血浆中内皮素(ET-1)、一氧化氮(NO)、氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)浓度、血管平滑肌中ET-1、一氧化氮合酶(eNOS)基因和蛋白表达变化,探讨有氧运动在防治AS形成过程中的可能作用机制。材料与方法1 AS的有氧运动动物模型的建立:将100只健康纯种雄性Wistar大鼠随机分配五组:对照组(NC组,普通饲料组)、高脂组(AS组,高脂膳食)、运动组1小时组(S1.0组,运动1小时+高脂膳食)、运动组1.5小时组(S1.5组,运动1.5小时+高脂膳食)、运动组2小时组(S2.0组,运动2小时+高脂膳食)。S1.0、S1.5、S2.0组从实验日起每周进行5天游泳训练,从10分钟/日起,每天递增10分钟直至60分钟/日、90分钟/日、120分钟/日,持续8周。2观察指标2.1一般状态、体重与饮食量:每周称体重两次并记录,每天记录饮食量。2.2组织形态学观察:全程分离主动脉,取出置4%多聚甲醛中固定,常规脱水,透明,浸蜡,石蜡包埋,光镜下观察各组主动脉弓、大动脉及血管内皮组织形态学改变。2.3血脂的测定:全部大鼠空腹主动脉采血后处死,取血取上清夜检测各组血浆中TC、TG、HDL、LDL的含量。TG采用脂肪酶比色法测定,TC采用胆固醇脂酶比色法测定,HDL采用PEG-6000沉淀法测定,LDL则由公式法推出(LDL=TC-HDL-TG/5)。2.4血浆中各观察物质浓度的检测:血浆ET-1的浓度检测应用放射免疫法、血浆ox-LDL的浓度检测采用双抗夹心ELISA法,血浆NO水平测定采用间接法检测。按试剂盒说明书操作。2.5动脉组织ET-1及eNOS的基因表达:采用逆转录多聚酶链式反应(RT-PCR)半定量方法,测定ET-1及eNOS的基因表达水平。2.6动脉组织ET-1及eNOS蛋白质表达:免疫组织化学法检测ET-1、eNOS蛋白表达,光镜观察ET-1、eNOS在主动脉弓大动脉的内皮、血管平滑肌中蛋白表达定位和强度。用NIKON光学显微镜8520型自动图象分析仪原位定量测量各组血管组织的ET-1、eNOS阳性反应颗粒面积百分比和光密度值(OD),分析血管ET-1、eNOS蛋白表达强度。2.7统计学处理:所有实验数据用SPSS 11.5软件包统计学处理,采用均数±标准差(X±SD)表示,采用独立样本T检验法进行组间比较,P<0.05表示差别有统计学意义。结果一AS大鼠建立及有氧运动对其血脂浓度影响1有氧运动对AS模型大鼠一般状态的影响:①一般状态:AS组前两周内,皮毛白色有光泽,之后逐渐变灰暗,干枯伴有脱落,活动量减少;NC组、运动各组皮毛白色有光泽,和实验前比无变化;运动组较安静组活跃,敏捷,好打闹。②体重变化:实验前,NC组与运动组体重无统计学差异(P>0.05)。实验中发现,NC组大鼠的体重随饲养时间延长而逐渐、持续增加,但AS、S1.0、S1.5、S2.0组大鼠的体重在最初1个月增加,到第二个月基本不变,与NC组比较无显著性差异。③饮食量变化:与NC组比较,S1.0、S1.5、S2.0组饮食量增幅明显,AS组饮食量逐渐减少,但组间差异无统计学意义。这可能是运动增加了运动组能量消耗,造模使AS组大鼠体质下降的结果。2有氧运动对AS模型大鼠血脂含量的影响:经过高脂膳食喂养后,与NC组比较,AS组大鼠TC、TG、LDL-C水平明显升高,HDL-C水平明显降低(P<0.05)。与AS组比较,S1.0组TG、LDL-C水平明显下降,而HDL-C水平明显升高(P<0.05),TC水平虽下降但两组间比较无差异;S1.5组TC、LDL-C水平显著下降(P<0.01),而TG水平明显下降,HDL-C水平明显升高(P<0.05);S2.0组TC、LDL-C水平明显降低,HDL-C水平明显升高(P<0.05),TG水平虽下降但两组间比较无差异。3有氧运动对AS模型大鼠动脉组织形态影响:HE染色光镜下发现,AS组大鼠主动脉、大动脉可见明显ASⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期改变。有氧运动各组主动脉管壁均未见动脉粥样硬化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期样病灶。二有氧运动对AS模型大鼠血浆中ET-1、NO浓度的影响1有氧运动对As模型大鼠血浆中OX-LDL浓度影响:AS组血浆中OX-LDL浓度明显高于NC组(P<0.05)。与AS组比较,S1.5组OX-LDL浓度降低的最为明显(P<0.05)。S1.0、S2.0组血浆中OX-LDL浓度虽降低,但无统计学意义。2有氧运动对AS模型大鼠血浆中ET-T浓度影响:AS组血浆中ET-1浓度伴随着OX-LDL浓度升高也出现明显升高,与NC组比较具有显著性差异(P<0.05)。与AS组比较,S1.5、S2.0组血浆中ET-1浓度变化与OX-LDL浓度变化趋向一致,明显降低于AS组(P<0.05)。S1.0组ET-1浓度虽降低,但无统计学意义。3有氧运动对AS模型大鼠血浆中NO浓度影响:AS组血浆中NO浓度变化与ET-1、OX-LDL浓度有明显的一致性,与NC组比较NO的浓度出现有意义的下降(P<0.05)。与AS比较,S1.5、S2.0组NO浓度则明显升高(P<0.05)。但是S1.0组NO浓度水平虽然升高,但无统计学意义。三有氧运动对AS模型大鼠VSMC中ET-1、NOS基因和蛋白表达的影响1有氧运动对AS模型大鼠VSMC中ET-1基因表达的影响:AS组大鼠VSMC中ET-1基因表达明显高于NC组(P<0.05)。与AS组比较,S1.5组ET-1基因表达显著降低(P<0.05)。S1.0组、S2.0组的ET-1基因表达虽然降低,但无统计学意义。2有氧运动对AS模型大鼠VSMC中eNOS基因表达的影响:AS组大鼠VSMC中eNOS基因表达明显低于NC组(P<0.05)。与AS组比较,S1.5组ET-1基因表达明显上升(P<0.05)。S1.0组、S2.0组eNOS基因表达虽然升高,但无统计学意义。3有氧运动对AS模型大鼠VSMC中ET-1蛋白表达的影响:对各组ET-1免疫组化反应图象分析,结果显示:AS组的光密度(OD)和阳性反应颗粒面积百分比明显高于NC组(P<0.05)。S1.0、S1.5、S2.0组与AS组比较,S1.0、S2.0组光密度(OD)和阳性反应颗粒面积百分比虽降低,但无统计学意义;S1.5组光密度(OD)和阳性反应颗粒面积百分比降低的最为明显(P<0.05)。4有氧运动前后对AS模型大鼠VSMC中eNOS蛋白表达的影响:对各组eNOS免疫组化反应图象分析,结果显示:AS组的光密度(OD)和阳性反应颗粒面积百分比明显低于NC组(P<0.05)。S1.0、S1.5、S2.0组与AS组比较,S1.0、S2.0组光密度(OD)和阳性反应颗粒面积百分比虽升高,但无统计学意义;S1.5组光密度(OD)和阳性反应颗粒面积百分比升高的最为明显(P<0.05)。结论1维生素D3灌喂与高脂饲料诱导相结合,能够缩短AS大鼠模型建立时间。2有氧运动能降低AS模型大鼠血浆中TG、TG、LDL-C浓度,升高HDL-C浓度,从而预防AS的发生。3有氧运动能够预防、治疗AS发生时血管内皮损伤,血管平滑肌细胞(VSMC)增生,从而有效抑制了AS的形成。4四肢肌肉的适度运动具有促进“脾虚”康复的作用。5有氧运动能够降低血浆中OX-LDL、ET-1浓度的同时升高NO浓度。6有氧运动对AS的影响过程中血浆ET-1、OX-LDL呈正相关,血浆OX-LDL与NO呈负相关。7有氧运动能够使AS模型大鼠VSMC中ET-1基因表达减弱、eNOS基因表达增强。8有氧运动能够使AS大鼠模型VSMC中ET-1蛋白表达减弱、eNOS蛋白表达增强。