间歇有氧运动协同骨髓干细胞动员促进心梗大鼠心肌细胞增殖的分子机制研究

心肌梗死（MI）是危害人类健康的主要杀手之一。心梗引起心肌细胞坏死和凋亡导致其结构与功能重塑。心肌固有干细胞的发现、干细胞体外移植和自体动员等研究成果，为促进心肌细胞增殖治疗心梗带来了可能，但目前还存在诸多问题。本项目在前期工作基础上，拟通过外源性G-CSF注射和运动刺激内源性干细胞因子双重因素干预手段，采用免疫荧光、Western Blot、RT-PCR、ELISA、心功能测试等方法，试图确定间歇有氧运动或/和骨髓干细胞动员对改善MI大鼠心功能的安全性和有效性，确定双重刺激因素是否优于单一因素，并对其心肌局部/循环中与心肌细胞增殖的干细胞相关因子进行检测；筛选血液中可用于研究和检测的心肌细胞增殖相关因子；阐明间歇有氧运动或/和骨髓干细胞动员对MI大鼠心肌细胞增殖的效果，探讨其可能的分子机制，为改善缺血心肌功能和MI心脏康复提供理论依据，为安全有效治疗MI促进心功能提升提供方法学参考。

采用3月龄Sprague-Dawley大鼠构建心肌梗死模型，进行持续/间歇有氧运动、抗阻练习、机械振动等方式和G-CSF干预，测试心功能、心梗面积、内源性心肌细胞再生和血管再生，检测心肌SDF-1/CXCR4信号轴、M2R、βAR、miR-101a、miR-29a以及细胞因子MSTN、LIF及MGF等水平。结果发现，间歇运动对心梗心脏康复效果最显著，而机械振动、持续有氧运动、抗阻练习安全性较间歇运动好。有氧运动联合G-CSF干预可刺激缺血心脏大鼠骨髓干细胞归巢，激活SDF-1/CXCR4信号，促进心肌细胞再生；促进梗死周边区的血管再生，改善微循环；上调MI心脏miR-29a/miR-101a表达，抑制TGFβ1/Smad2/3和c-FOS/TGFβ1通路，抑制心肌纤维化；降低缺血心脏ROS水平，改善缺血心脏交感、副交感神经的病理性重塑，改善β1/2AR均衡性，上调β3AR和M3R。运动可刺激内源性MSTN、LIF和MGF等细胞因子的表达变化，有效改善心功能。该成果丰富了运动与缺血心脏保护的理论基础，将为心梗患者运动康复手段筛选提供新思路。为运动保护心梗心脏提出了一个新思路——运动通过远隔器官保护心梗心脏。发表SCI期刊论文4篇，CSSCI期刊论文10篇。