基于胰高血糖素样肽1受体及其下游信号探讨有氧运动对小鼠心梗模型心功能康复的影响

作者：陈志天; 朱永刚^*; 朱秀华; 王璐; 曹雪丽

来源：中国病理生理杂志, 2022, 38(02): 230-237.

• 有氧运动
• 心肌梗死
• 胰高血糖素样肽1受体
• 线粒体

目的：探讨有氧运动训练（AET）对心肌梗死（MI）小鼠的心脏保护作用，并阐明其作用机制是否与胰高血糖素样肽1受体（GLP-1R）激活有关。方法：在实验1（研究AET对MI小鼠的心脏保护作用及对心脏组织中GLP-1R表达的影响）中，67只小鼠分为3组：假手术（sham）组（n=14）、MI组（n=28）和MI+AET组（n=25）。MI组和MI+AET组采用结扎左冠状动脉前降支建立MI模型，且MI+AET组在模型建立后进行为期4周的AET处理。在实验2[研究GLP-1R敲除（GLP-1R KO）对AET心脏保护作用的影响]中，将24只小鼠分为4组：野生型（WT）组、GLP-1R KO组、GLP-1R KO+MI组和GLP-1R KO+MI+AET组（均n=6）。将GLP-1R KO+MI组和GLP-1R KO+MI+AET组建立MI模型，且GLP-1R KO+MI+AET组在模型建立后进行为期4周的AET处理。在实验3（研究GLP-1R敲除减弱AET心脏保护作用的相关机制）中，将36只小鼠分为6组：WT、MI组、MI+AET组、GLP-1R KO组、GLP-1R KO+MI组和GLP-1R KO+MI+AET组（均n=6）。MI组、MI+AET组、GLP-1R KO+MI组和GLP-1R KO+MI+AET组建立MI模型，且MI+AET组和GLP-1R KO+MI+AET组在模型建立后进行为期4周的AET处理。通过超声心动图评估小鼠心脏功能；免疫组织化学检测心脏组织中GLP-1R表达；TUNEL染色评估心肌细胞凋亡；DHE荧光检查心脏组织中活性氧（ROS）水平；试剂盒检测心肌ATP水平；Western blot检测心脏组织中AMPK-mTOR-p70S6K通路和氧化磷酸化复合物的表达。结果：AET提高了MI后的存活率（P<0.01）。与MI组相比，MI+AET组心重与胫骨长比降低了20.4%，左心室射血分数和左心室短轴缩短率均显著增加（P<0.05），并且心肌细胞凋亡率显著降低（P<0.05）。此外，MI+AET组小鼠的GLP-1R染色面积较MI组显著增加（P<0.01）。与GLP-1R KO+MI组小鼠相比，GLP-1R KO+MI+AET组小鼠TUNEL阳性细胞核和左室收缩功能均无显著差异。在接受MI的正常小鼠中，AET显著促进心脏组织中AMPK-mTOR-p70S6K通路的激活，增加线粒体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ复合物编码基因的表达和ATP含量，并减少ROS产生，而GLP-1R敲除完全消除了AET诱导的这些改变。结论：AET可能通过改善线粒体代谢、减少氧化应激和抑制心肌细胞凋亡来发挥对MI小鼠的心脏保护作用，其作用机制与GLP-1R-AMPK依赖性机制调节线粒体能量代谢和氧化应激有关。

• 单位
  连云港市第一人民医院