2023年12月28日星期四

有氧運動調控粒線體品質控制系統逆轉老化大鼠心臟的病理性重塑

摘要:

文題釋義:

粒線體品質控制:粒線體生物合成、分裂、融合和自噬及其錯綜複雜的相互作用構成粒線體品質控制系統。此系統調控粒線體數量和品質的相對穩定,確保粒線體維持正常功能和能量產生以滿足細胞生命活動,在維持細胞穩態和細胞存活等方面扮演重要角色。

有氧運動:是指全身主要肌群參與的、持續時間較長、以有氧代謝提供運動中所需能量的運動方式,對改善心血管疾病(高血壓心臟衰竭等)、代謝性疾病(肥胖、糖尿病等)等慢性非傳染性疾病有一定療效。

背景:老化與心血管疾病易感性增加有關,而粒線體功能障礙在各種原因所致心血管疾病的發病機制中起關鍵作用。規律體力活動有益心血管健康並且能夠防治慢性心臟疾病,然而粒線體在運動對老化心臟發揮保護作用中的具體機制尚未明確。

目的:觀察有氧運動對老化大鼠心臟病理性重塑的影響,並探討粒線體品質控制系統在其間的可能作用機制。

方法:取60隻Wistar大鼠,採用隨機數字表法分3組,每組20隻:青年安靜組(6個月齡)及老年安靜組(20月齡)大鼠在鼠籠內飼養12週,老年運動組(20月齡)大鼠進行12週中等強度的有氧跑台運動(60%最高跑速,坡度0°,60 min/d,5 d/週)。 12週後,取大鼠心臟進行相關指標檢測。

結果與結論: ①組織學檢測:與青少年安靜組比較,老年安靜組大鼠出現心臟向心性肥大、心肌纖維化及心肌細胞凋亡及缺失、心臟舒張功能障礙(P < 0.05);與老年安靜組比較,老年運動組大鼠心肌纖維化和細胞凋亡率減輕、細胞數量增加、心臟功能改善(P < 0.05),心臟表型由病理性肥大轉變為生理性肥大;②心肌粒線體功能:與青少年安靜組比較,老年安靜組大鼠心肌粒線體過氧化氫生成速率增加(P < 0.05),態3、態4呼吸速率及呼吸控制比下降(P < 0.05),呼吸鏈複合體Ⅰ、Ⅱ及Ⅳ活性下降(P < 0.05),粒線體鈣保留能力下降(P < 0.05)、粒線體通透性轉換孔開放程度增加(P < 0.05);與老年安靜組比較,老年運動組大鼠上述指標皆有明顯改善(P < 0.05);③心肌粒線體品質控制:與青年安靜組比較,老年安靜組大鼠心肌粒線體生物合成下降(P < 0.05),粒線體自噬活性增加(P < 0.05),粒線體融合減少(P < 0.05)、分裂增加(P < 0.05);與老年安靜組比較,老年運動組粒線體生物合成與粒線體自噬活性升高(P < 0.05),粒線體融合增加(P < 0.05)、分裂減少(P < 0.05);④結果顯示:規律有氧運動透過調控粒線體品質控制系統發揮對老化大鼠的心臟保護效應,進而逆轉病理性心臟重塑並提升心臟功能。

https://orcid.org/0000-0001-9274-8021(唐亮)

中國組織工程研究期刊出版內容重點:組織建構;骨細胞;軟骨細胞;細胞培養;纖維母細胞血管內皮細胞骨質疏鬆;組織工程

關鍵字:有氧運動, 老化, 心臟重塑,粒線體品質控制, 生物合成, 融合分裂, 粒線體自噬

引用本文:唐亮, 王合霞, 王慶博, 皮亦華, 張艷. 有氧運動調控線粒體質量控制系統逆轉衰老大鼠心臟的病理性重塑[J].中國組織工程研究, 2024, 28(16) : 2534-2541.

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有氧運動調控粒線體品質控制系統逆轉老化大鼠心臟的病理性重塑




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