基于TRGET技术研究Imp-L3表达量降低与规律运动对老龄果蝇心脏功能的影响
研究目的：心脏疾病和心力衰竭的发生是工业化国家人们死亡的主要原因,而老化是心血管疾病与心力衰竭发生与发展的主要危险因素.在病理状态下,心肌缺血、缺氧,线粒体氧化代谢下降,糖酵解成为产生ATP的主要来源,使心肌中乳酸含量急剧增加,如果乳酸不能被及时氧化,则会导致细胞内酸碱平衡被破坏,心脏工作效率降低.利用果蝇遗传学研究基因对其心脏发育的调节作用，一方面得利于其体形幼小、饲养管理简单、繁殖效率高及较强的运动能力，而且众多研究表明，随着果蝇年龄的增长，其规律的心脏搏动会逐渐恶化，显示出不同形式的心律失常，而这种与年龄相关的心脏节律的改变与老年人日益增加的心房颤动的发生率十分相似；另一方面，果蝇蜕皮素诱导基因（Ecdysone-inducible gene L3，Imp-L3）是唯一编码果蝇乳酸脱氢酶的基因，其编码合成蛋白质的氨基酸序列与人类的乳酸脱氢酶有58-61％的一致性和71-75%的相似性。因此，本研究利用TRGET技术实现Imp-L3基因在老龄果蝇心脏的衰减表达，并在果蝇体内的乳酸脱氢酶不会由其他途径补充的条件下，结合果蝇生命周期短、有与人类相似的增龄性心脏疾病、心脏功能检测技术成熟、运动干预的可控性等优势，来研究乳酸脱氢酶基因表达的改变、运动干预与老龄心脏功能之间的关系，同时对果蝇老年时期运动抗心脏衰老的效果进行评价。 研究方法：实验对象分为安静组、干扰组、运动组和干扰运动组，500只/组，20只/管，前6周均保存在18℃恒温、50%湿度、12小时昼∕夜循环光照的标准培养箱内，第7周开始运动时，保存在30℃、其他条件与之前相同的培养箱内。第44天龄开始，运动组和干扰运动组果蝇采用运动训练平台装置进行规律性训练，环境温度为30℃，每天运动2.5h，连续运动5天。全部运动结束后的第二天解剖果蝇，利用M-mode测试系统检测其心功能。 研究结果：运动结束后，收缩直径安静组小于干扰组（P<0.05），运动组小于干扰运动组（P<0.05）；舒张直径安静组小于运动组（P<0.01）；纤维性震颤安静组低于干扰组（P<0.05），干扰运动组低于干扰组（P<0.05），运动组低于安静组（P<0.05）；射血分数安静组高于干扰组（P<0.01），干扰运动组高于干扰组（P<0.01）。 研究结论：1．Imp-L3基因可能与老龄果蝇心脏泵血能力与收缩能力有关，也对维持老龄果蝇心脏跳动的正常节律起着重要作用，主要表现在对心脏舒张节律的调节与控制。2．Imp-L3基因表达量降低后，果蝇心脏收缩能力显著下降，主要体现在收缩直径的减小，舒张直径无明显变化；而运动能增强Imp-L3干扰组果蝇的心肌收缩力，显著降低老龄果蝇心律不齐发生率，表明运动可改善老龄果蝇Imp-L3基因表达量降低所致的心脏功能的衰退。
心脏功能 运动干预 蜕皮素诱导基因 基因表达 TRGET技术
王卉
湖南师范大学 体育学院 410081
国内会议
杭州
中文
4948-4949
2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）