有氧运动通过上调胆碱能抗炎通路改善自发性高血压大鼠血管胰岛素抵抗
本文关键词:有氧运动通过上调胆碱能抗炎通路改善自发性高血压大鼠血管胰岛素抵抗
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【摘要】:研究背景高血压是动脉粥样硬化、心肌梗塞、中风和心衰等心血管疾病的主要危险因素。基础和临床实验均证实有氧运动能够降低血压,但其机制尚不清楚。血管胰岛素抵抗是高血压发生发展过程中重要病理生理机制之一。在血管胰岛素抵抗状态下,胰岛素作用于血管内皮细胞释放的舒血管物质一氧化氮(NO)减少,而释放的缩血管物质内皮素-1(ET-1)相对增多。NO与ET-1的失衡导致血管阻力增加,促进高血压的发生,因此改善血管胰岛素抵抗有益于高血压的防治。自主神经功能紊乱尤其是副交感神经功能低下与胰岛素抵抗的发生密切相关,且自主神经功能紊乱通常发生于胰岛素抵抗之前。近年研究还发现,副交感神经具有免疫调节功能。副交感神经末梢释放的神经递质乙酰胆碱(ACh)可作用于细胞膜α7型烟碱乙酰胆碱受体(α7 nicotinic acetylcholine receptor,α7n ACh R),激活Jak2/STAT3信号通路,发挥抗炎作用,即胆碱能抗炎通路。高血压患者自主神经功能紊乱,降低的副交感神经活性以及被抑制的胆碱能抗炎通路可能导致TNF-α和C反应蛋白等炎症介质介导的炎症反应增强。由于有氧运动对自主神经系统具有调节作用,能够减轻自主神经功能紊乱,因此我们提出假设:有氧运动能够通过增强副交感神经功能及胆碱能抗炎通路,减轻血管胰岛素抵抗从而起到防治高血压的作用。实验目的1.明确有氧运动能否延缓自发性高血压大鼠(SHR)血压升高及改善小血管胰岛素抵抗;2.若能,探讨有氧运动是否通过上调胆碱能抗炎通路改善血管胰岛素抵抗及其主要机制。实验方法1.有氧运动动物模型的建立。8周龄雄性SHR和WKY大鼠各8只,进行8周无负重游泳训练(1 h/d,5 d/wk)。2.激动剂处理。采用腹腔注射法给予8周龄雄性SHR和WKY大鼠α7n ACh R选择性激动剂PNU-282987治疗4周(0.5 mg/kg/d),对照组接受生理盐水腹腔注射4周(n=8)。3.采用无创尾动脉血压仪测量大鼠尾动脉血压,每2周测量一次。4.采用离体血管张力测定系统测定肠系膜血管胰岛素舒张反应。5.采用Western blot方法检测胰岛素信号通路和胆碱能抗炎通路关键蛋白表达及磷酸化水平。6.采用ELISA法测定血清和组织中炎症因子TNF-α和IL-1β的含量。7.采用DHE染色法检测肠系膜血管活性氧(ROS)水平。实验结果1.8周游泳运动延缓SHR血压升高(190±3 mm Hg vs.212±4 mm Hg,P0.05,n=8),减轻系统胰岛素抵抗(QUIKI:0.297 vs.0.243,P0.05,n=8)。2.8周游泳运动改善SHR肠系膜血管对胰岛素的舒张反应(P0.05,n=8),增强胰岛素激活的Akt(Ser473)及e NOS(Ser1177)磷酸化水平(P0.01,n=8)。3.8周游泳运动降低SHR血清、心脏和肠系膜血管炎症因子TNF-α和IL-1β水平(P0.05,n=8)。4.8周游泳运动增加SHR及WKY大鼠肠系膜血管和心脏胆碱能抗炎通路相关分子VACh T、α7n ACh R的蛋白表达水平以及Jak2的磷酸化水平(P0.05,n=8)。5.α7n ACh R选择性激动剂PNU-282987治疗4周降低SHR血清和肠系膜血管炎症因子TNF-α和IL-1β水平(P0.05,n=8)。6.α7n ACh R激动剂延缓SHR血压升高(173±4 mm Hg vs.191±5 mm Hg,P0.05,n=8),减轻系统胰岛素抵抗(QUICKI:0.286 vs.0.241,P0.05,n=8)。7.α7n ACh R激动剂改善SHR肠系膜血管对胰岛素的舒张反应(P0.05,n=8),增强胰岛素激活的Akt(Ser473)及e NOS(Ser1177)磷酸化水平(P0.01,n=8)。8.α7n ACh R激动剂降低SHR肠系膜血管gp91phox和SOD2的表达以及ROS水平(P0.05,n=8)。结论1.SHR存在血管胰岛素抵抗;长期有氧运动能够改善SHR血管胰岛素抵抗,延缓其血压升高;2.长期有氧运动改善SHR血管胰岛素抵抗的作用与其激活胆碱能抗炎通路、减轻系统和血管炎症状态有关。
【关键词】:有氧运动 高血压 α7型烟碱乙酰胆碱受体(α7nAChR) 血管胰岛素抵抗 胆碱能抗炎通路
【学位授予单位】:第四军医大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:R544.1
【目录】:
- 缩略语表5-7
- 中文摘要7-10
- ABSTRACT10-14
- 前言14-16
- 文献回顾16-29
- 一、高血压16-17
- 二、血管胰岛素抵抗17-24
- 三、血管胰岛素抵抗与高血压24-25
- 四、有氧运动的心血管保护作用25-26
- 五、胆碱能抗炎通路26-29
- 1 材料29-31
- 1.1 实验动物29
- 1.2 主要仪器设备29
- 1.3 主要实验试剂29-31
- 2 方法31-37
- 2.1 实验方案31-32
- 2.2 有氧运动模型制备32
- 2.3 腹腔注射PNU-28298732
- 2.4 血压测量32
- 2.5 空腹血糖测定32
- 2.6 血清胰岛素浓度测定32-33
- 2.7 肠系膜小动脉的分离和胰岛素舒张功能检测33
- 2.8 BCA法蛋白定量33-34
- 2.9 蛋白免疫印迹(Western blot)34
- 2.10 DHE荧光探针检测肠系膜小动脉ROS水平34-35
- 2.11血清和组织炎症因子检测35-36
- 2.12统计学分析36-37
- 3 结果37-48
- 3.1 长期有氧运动延缓SHR高血压的发展并减轻系统胰岛素抵抗37-38
- 3.2 长期有氧运动改善SHR血管胰岛素抵抗38-39
- 3.3 长期有氧运动减轻SHR系统性炎症39-40
- 3.4 长期有氧运动上调SHR肠系膜小动脉和心脏胆碱能抗炎通路40-42
- 3.5 α7n ACh R激动剂减轻SHR系统性炎症42-43
- 3.6 α7n ACh R激动剂延缓SHR高血压的发展并减轻系统胰岛素抵抗43-44
- 3.7 α7n ACh R激动剂减轻SHR肠系膜小动脉胰岛素抵抗44-45
- 3.8 α7n ACh R激动剂减轻SHR肠系膜小动脉氧化应激45-48
- 4 讨论48-55
- 4.1 长期有氧运动延缓高血压的发展48-49
- 4.2 长期有氧运动改善高血压系统和血管胰岛素抵抗49-50
- 4.3 长期有氧运动激活胆碱能抗炎通路、减轻系统和血管炎症50-52
- 4.4 激活胆碱能抗炎通路减轻高血压大鼠血管胰岛素抵抗52-55
- 小结55-56
- 参考文献56-63
- 个人简历和研究成果63-64
- 致谢64
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,本文编号:897133
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