期刊信息
主办:中国中医科学院中药研究所;中华中医药学会
主管:国家中医药管理局
ISSN:1005-9903
CN:11-3495/R
语言:中文
周期:半月
影响因子:1.817375
数据库收录:
北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);化学文摘(网络版);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:中药学
期刊热词:
药理
8 周有氧运动改善肥胖诱导心肌纤维化过程中核(5)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】当机体内代谢产生的自由基超出了机体的清除能力,进而出现氧化还原状态失衡,自由基可攻击细胞膜和线粒体膜,使细胞处于氧化应激状态,影响了细胞
当机体内代谢产生的自由基超出了机体的清除能力,进而出现氧化还原状态失衡,自由基可攻击细胞膜和线粒体膜,使细胞处于氧化应激状态,影响了细胞的正常功能。多项研究证实,氧化应激是诱导心肌纤维化发生的重要机制。KANDASAMY 等[31]研究证实了基质金属蛋白酶2 可以受到氧化应激的激活,从而引起心肌损伤。DANG 等[32]研究也认为活性氧的生成是诱发基质金属蛋白酶2表达增多的关键因素。活性氧同时又促进了炎症反应的发生,炎症反应与心肌纤维化存在着密切的关系[33]。炎症细胞大量分泌肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β 和转化生长因子β1 等炎症因子和促纤维化因子,刺激成纤维细胞增殖且细胞外基质的合成分泌增加,如果细胞外基质进一步的积聚,则促进了心肌纤维化的发生[34]。活性氧可以通过作用于TGF-β1/Smad 通路促进细胞外基质的沉积进而加重心肌纤维化[35]。肥胖可增强机体内氧化应激状态,增加自由基的积累[36-37]。活性氧促进心肌纤维化发生的机制在肥胖模型中同样得到广泛证实。GLENN 等[38]研究结果显示,脂肪在心脏的堆积增强了血管紧张素诱导的活性氧和转化生长因子β1 的表达,使Smad3 蛋白发生磷酸化,促进了心肌纤维化的进一步发展;ABDURRACHIM 等[39]给予20周高脂膳食引起小鼠脂肪堆积,进而出现心肌氧化应激、钙稳态失衡和心肌纤维化;BOSTICK 等[28]在16 周高脂饲养诱导的肥胖小鼠中同样证实了活性氧在诱导心肌纤维化中的作用。Nrf2/ARE 通路在多种疾病发生和发展过程中通过调节抗氧化系统改善机体功能的作用被广泛研究。当机体处于氧化应激状态时,活性氧可以激活细胞内核转录因子Nrf2,促进Nrf2 进入细胞核,与核内ARE 相结合,调节了下游一系列酶的表达,清除过多的自由基。Nrf2 在调节器官纤维化中同样起到重要作用[40]。SAW 等[41]在研究也指出Nrf2 敲除鼠较野生鼠呈现出增多的基质金属蛋白酶2 表达和炎症反应,并且Nrf2 在调节细胞外基质降解过程中具有保护作用;GUAN 等[42]证实了Nrf2 通过ROS/TGF-β1/Smad 途径抑制了肠纤维化;有研究发现通过物质补充激活Nrf2 减少了心肌活性氧的生成,减轻和延缓了心肌纤维化[43-44]。因此推断Nrf2 可降低活性氧水平,在多器官纤维化过程中起保护作用。
ERKENS 等[45]通过Nrf2 敲除鼠研究发现,缺乏Nrf2 可以导致心肌舒张功能障碍,而通过对一些动物模型的研究发现长期有氧运动训练可以促进心肌细胞Nrf2 的表达,改善心肌功能。NARASIMHAN 等[46]研究结果显示有氧运动训练可以激活衰老状态下心肌Nrf2 水平,改善心肌重构;6 周中等强度的跑台运动训练可以增强青年小鼠心肌Nrf2 及其下游醌氧化还原酶1、血红素加氧酶1、过氧化氢酶以及谷胱甘肽还原酶的表达[47];SUN 等[48]结果显示8 周中等强度跑台运动训练可增强了SD 大鼠心肌Nrf2 的作用,醌氧化还原酶1、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶表达增加;BOS 等[49]研究也显示有氧运动训练可以增强心肌Nrf2 表达。有氧运动训练是否可以增强肥胖模型Nrf2 表达及其作用的相关研究仍较少。该研究结果显示,肥胖安静组大鼠与普通大鼠心肌Nrf2 表达虽然无显著性差异,但是肥胖大鼠血红素加氧酶1和超氧化物歧化酶蛋白表达显著低于普通大鼠。经过有氧运动训练,肥胖大鼠心肌Nrf2 以及血红素加氧酶1 和超氧化物歧化酶的表达显著增加。血红素加氧酶1 和超氧化物歧化酶对氧化应激状态的调节可显著降低心肌纤维化水平[28]。但是有趣的是,该研究中普通对照大鼠在经过有氧运动后Nrf2蛋白表达增加,血红素加氧酶1 和超氧化物歧化酶表达无明显改变,而醌氧化还原酶1 表达在运动后显著增多。对于这一现象可能是由于肥胖模型影响了Nrf2 调节的血红素加氧酶1 和超氧化物歧化酶的表达,运动训练后通过Nrf2 调节肥胖介导的血红素加氧酶1 和超氧化物歧化酶表达,从而起到改善作用,这一机制与普通模型大鼠的作用不同。不同研究中动物模型存在差异,在不同生理或病理状态下,有氧运动训练对心肌Nrf2 的作用是相似的,而Nrf2 调控的下游抗氧化酶的表达在不同的模型差异较大,这也可能是不同模型对抗氧化的作用有所区别,而运动也通过对不同抗氧化酶的调节起改善作用。该研究中正常大鼠有氧运动训练通过Nrf2/NQO1 增强心肌抗氧化作用。运动对肥胖模型心肌调节的作用与衰老和健康机体中也可能有所区别,这也许是运动并未改变正常对照组心肌结构的原因。Nrf2 是否是运动调节心肌结构改善的特异性通路仍有待于后续进一步研究。高强度运动可以引起心房肌应激,Nrf2 在这一作用中也起到保护作用[50]。有氧间歇运动也可通过增强心肌抗氧化系统减少心肌氧化应激[51]。因此不同形式的运动干预对Nrf2 通路和心肌的作用也可能存在不同的效果,这也需要后续研究进一步探索。
文章来源:《中国实验方剂学杂志》 网址: http://www.zgsyfjxzzzz.cn/qikandaodu/2021/0128/403.html