姜黄素对过度训练所致大鼠心肌细胞凋亡的保护作用

目的:研究姜黄素缓解过度训练所致的氧化应激,抑制大鼠心肌细胞凋亡的保护作用。方法:60只7周龄SPF级雄性Wistar大鼠经适应性饲养及训练后随机分为对照组(C组,12只)、过度训练组(OM组,24只)、姜黄素+过度训练组(COM组,24只)。C组不进行任何训练,OM组、COM组大鼠进行8周递增负荷游泳训练。训练期间,COM组以200 mg/(kg·d)剂量姜黄素进行灌胃,灌胃体积5 mL/kg,其余两组灌胃等体积0.5%羧甲基纤维素纳。末次训练后24 h,光镜观察心肌组织病理学改变,检测血清睾酮(T)、皮质酮(Cor)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)浓度,以及心肌组织凋亡水平和核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、B淋巴细胞瘤因子-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达,同时测定心肌组织总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)浓度。结果:8周递增负荷游泳训练后,光镜下C组大鼠心肌组织结构正常;OM组出现组织病理学改变;COM组较OM组明显减轻。与C组比较,OM组血清Cor、cTnI、心肌细胞凋亡水平和促凋亡蛋白Bax表达水平及心肌MDA浓度均升高(p<0.01),血清T水平、心肌T-AOC和SOD活性(p<0.01)、心肌HO-1及抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平(p<0.05)降低;心肌Nrf2表达水平无显著变化(p>0.05)。与OM组比较,COM组血清Cor、心肌细胞凋亡水平、Bax表达水平(p<0.01)和血清cTnI水平、心肌MDA浓度(p<0.05)降低,血清T水平、心肌Nrf2和Bcl-2表达水平、心肌T-AOC和SOD活性(p<0.01)、心肌HO-1(p<0.05)升高。组间T/Cor比值变化趋势与T变化相一致,Bcl-2/Bax比值变化趋势与Bcl-2变化相一致。结论:姜黄素通过上调Nrf2、HO-1蛋白表达,有效缓解过度训练引发的氧化应激,从而增加Bcl-2表达,减少Bax表达,抑制大鼠心肌细胞凋亡,保护心脏组织结构和功能正常。     

虾青素介导Nrf2信号通路减轻大强度运动诱导大鼠心肌细胞的凋亡

目的:观察补充虾青素能否介导核因子E2相关因子2(nuclear factor-E2-related factor 2,Nrf2)通路,减少6周大强度训练致大鼠心肌组织氧化应激,降低细胞凋亡水平。方法:7周龄SD雄性大鼠,适应性饲养及训练后随机分为对照组(C组,10只)、大强度训练组(HT组,15只)、虾青素+大强度训练组(HTA组,15只),大强度训练持续6周。训练期间,HTA组每天灌胃1次虾青素,灌胃剂量为20 mg/kg/d,C组和HT组分别灌胃同体积的大豆油。实验结束24 h后取血清测试血清肌钙蛋白I(Cardiac Troponin I,cTNI),取心肌测定凋亡指数、B细胞淋巴瘤/白血病基因2(B cell lymphoma/leukemia 2,Bcl2)、Bcl2相关x蛋白(Bcl2 associated x protein,Bax)、Nrf2、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)表达,同时测定心肌总抗氧化能力(Total antioxidative capacity,T-AOC)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(Malonaldehyde,MDA)浓度。结果:经6周大强度训练,与C组比较,HT组大鼠血清cTNI、心肌凋亡水平、Bax表达、MDA浓度极显著增强(p<0.01),Bcl2/Bax、HO-1表达量、SOD、T-AOC活性极显著下降(p<0.01)。而通过6周的虾青素干预,与HT组比较,HTA组血清cTNI、心肌MDA浓度、心肌组织细胞的凋亡水平、Bax表达显著下降(p<0.05),Nrf2和HO-1表达量、Bcl2/Bax、SOD和T-AOC活性显著升高(p<0.05)。除Bcl2和HO-1外,其余指标与C组相比仍有显著性差异(p<0.05)。结论:补充虾青素可以介导Nrf2通路,上调Nrf2、HO-1的蛋白表达,提高SOD和T-AOC抗氧化酶的活性,进而有效降低6周大强度运动训练引发的大鼠心脏组织氧化应激水平和心肌细胞凋亡水平,保护心脏组织结构和功能正常。