粒细胞集落刺激因子联合高强度间歇运动预处理改善急性心肌梗死大鼠心脏重塑

孙玉马; 马文超; 付常喜

doi:10.12307/2024.703

摘要：背景:运动训练是多种心脏疾病的重要非药物康复手段,同时亦能够增强心脏对不良应激源(如心肌缺血)的耐受能力,即运动预处理.粒细胞集落刺激因子可有效动员干细胞归巢和分化并促进损伤心肌修复.然而两者联合作用的效果尚未明确. 目的:探讨补充粒细胞集落刺激因子联合高强度间歇运动预处理对急性心肌梗死大鼠心脏重塑的影响并探讨其可能机制. 方法:58只雄性Wistar大鼠按照随机数字表法分为假手术组(n=10)、模型组(n=12)、药物组(n=12)、运动组(n=12)和联合治疗组(n=12).冠状动脉结扎法制作心肌梗死大鼠模型.运动组和联合治疗组在造模前利用电动跑台进行8周高强度间歇运动预处理,药物组和联合治疗组在造模后3 h连续5 d皮下注射人重组粒细胞集落刺激因子[10 μg/(kg·d)].给药8周后,利用超声心动术检测心脏结构与功能,取心脏进行TTC染色和Masson染色检测心肌梗死面积和胶原容积分数,免疫荧光法检测血管密度和细胞凋亡率,实时荧光定量PCR检测胚胎基因(脑钠肽、β-肌球蛋白重链)和心肌收缩调控因子(α-肌球蛋白重链、肌浆网Ca2+-ATP酶)mRNA表达,Western blot法检测心脏基质细胞衍生因子1、CXC趋化因子受体蛋白4、JAK2、STAT3、Bcl-2、Bax和Cleaved-caspase-3蛋白表达. 结果与结论:①与假手术组比较,模型组心肌梗死面积、胶原容积分数、细胞凋亡率增加(P<0.05);血管密度、左心室缩短分数、左心室射血分数下降(P<0.05);脑钠肽和β-肌球蛋白重链mRNA升高(P<0.05);α-肌球蛋白重链和肌浆网Ca2+-ATP酶mRNA以及α-肌球蛋白重链/β-肌球蛋白重链比值下降(P<0.05);基质细胞衍生因子1、CXC趋化因子受体蛋白4、Bax、Cleaved-caspase-3蛋白表达升高(P<0.05),p-JAK2、p-STAT3、Bcl-2蛋白表达下降(P<0.05);②与模型组比较,药物组和运动组上述指标显著改善(P<0.05);与药物组和运动组比较,联合治疗组上述指标进一步改善(P<0.05);③结果表明:单独补充粒细胞集落刺激因子或高强度间歇运动预处理均能够改善急性心肌梗死大鼠心脏重塑,两者联合治疗的效果更佳,其机制可能与诱导干细胞归巢以及激活JAK2/STAT3信号通路抑制心肌细胞凋亡有关.