K(ATP)的运动适应性变化在提高心肌缺血耐受性中的作用及其信号转导途径

运动适应后心肌的形态和机能会发生变化,研究已经发现运动预适应可以改善心肌的缺血耐受性,这种改善得益于毛细血管增生、代谢功能的变化及细胞内调节机能的改变等。ATP敏感性钾通道（KATP）作为缺血预适应的效应子参与了缺血心肌的保护，而KATP是否也参与运动预适应对心肌缺血耐受性的改善？我们的前期研究已发现耐力运动会影响心肌细胞KATP的表达。本课题利用SD大鼠建立高、中、低强度的耐力跑动物模型，首先研究不同强度运动对KATP表达及活性的影响，进而建立急性心肌缺血模型，探索不同强度的运动提高心肌缺血耐受性的差异，并开展机理研究。将利用蛋白印迹技术检测KATP蛋白；利用荧光定量PCR技术检测KATP的基因表达；利用抑制剂和蛋白激酶活性检测技术研究KATP提高心肌缺血耐受性中的信号转导途径.本研究将解决运动预适应保护缺血心肌的一些理论问题，也能为运动实践及临床上保护心脏提供理论参考.

运动适应后心肌的形态结构、代谢和机能均会发生变化,这是运动预适应的基础，运动应激有类似缺血预适应的效应。ATP敏感性钾通道（KATP）作为缺血预适应的效应子参与了缺血心肌的保护，但KATP在运动预适应抗心肌缺血中的作用和机制缺乏相关研究。本课题按预定研究计划从不同强度运动对KATP表达及活性的影响、不同强度的运动提高心肌缺血耐受性的差异、KATP在运动预适应提高心肌缺血耐受性中的作用和机理、KATP介导运动预适应的信号转导通路进行了研究。结果发现运动训练促进心肌细胞Kir6.1、Kir6.2和SUR2表达的增加；不同强度的耐力训练能产生不同效果的心肌保护效应，通过初步机制研究发现不同强度运动预适应可能存在不同的保护途径；应用抑制剂研究KATP在运动预适应提高心肌缺血耐受性中的作用，发现mitoKATP是运动预适应保护心肌的效应子之一，而sarcoKATP的作用并不明显；运动预适应通过增加KATP的活性，减轻I/R心肌细胞的钙超载，减少I/R过程引起的细胞凋亡，改善I/R心肌的能量代谢，从而保护I/R心脏的收缩机能，减少I/R引起的损伤；运动预适应启动了ADOA1-PKC-KATP通道信号途径、NO—PKC—KATP通道信号途径、阿片受体—PKC—KATP通道信号途径来产生心肌保护效应。本研究解决了运动预适应保护缺血心肌的一些理论问题，推进了运动预适应研究的深度，为研究运动预适应拓展了思路和视野，也能为运动实践及临床上保护心脏提供理论参考。