低強度游泳運動對自發性高血壓大鼠C反應蛋白的影響

汲宏磊,孔 儉,陳海燕,王 威,牛俊奇

(吉林大學第一醫院,吉林 長春130021)

血清C反應蛋白(c reactive protein,CRP)除用于急性感染或炎癥的診斷評估及其活動性的監測外,與高血壓、冠心病、糖尿病、腦梗塞等疾病相關[1]。CRP可通過誘導內皮細胞功能紊亂和凋亡直接參與動脈粥樣硬化進程,是高血壓病患者發生心腦血管疾病的獨立預測因子[2]。研究證明低中強度運動后CRP水平下降[3],但對于高血壓患者低強度運動在降低血壓的同時對C反應蛋白有何影響尚未見報道。本文選取自發性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR),進行低強度運動后,檢測血壓變化及CRP水平,觀察低強度運動對SHR的CRP的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 雄性SHR大鼠24只,8周齡,隨機分為2組:對照組12只和運動組12只。分籠(6只/籠)飼養,標準固定混合飼料喂養,自由飲水進食。運動組SHR進行無負重游泳,每次 60 min,每周5次,持續10周。水深 60 cm左右,泳池內壁光滑,水溫30℃-32℃。

1.2 血壓測定 實驗大鼠在清醒狀態下,采用無創傷尾部袖帶法,于實驗前測定大鼠基礎血壓,實驗運動開始后每周測定大鼠安靜狀態下尾動脈血壓。每次測量3次,取平均值。采用北京中日友好醫院生產的RBT-1型大鼠血壓測定儀。具體方法嚴格按照大鼠血壓儀測量定步驟進行。

1.3 血樣制備 于實驗結束游泳訓練結束24 h后,將兩組大鼠依次用戊巴比妥腹腔注射(50 mg/kg)麻醉,腹主動脈取血。離心 10 min(3 000 r/min)。-80℃保存。

1.4 CRP測定 采用雙抗夾心ELISA法。用純化的大鼠CRP單抗包被微孔板,制成固相抗體,加入樣品及標準品,依次加入生物素化的抗大鼠CRP抗體、HRP標記的親和素,經過徹底洗滌后用底物TMB顯色,用酶標儀在450 nm波長下測定吸光度(OD值)。

2 結果

各組大鼠飲食、飲水,日常活動及皮毛狀態正常,實驗過程中無大鼠意外死亡。大鼠血壓測量結果(見表1);大鼠C反應蛋白檢測結果(見表2)。

表1 大鼠血壓測量結果(±s,mmHg)

表1 大鼠血壓測量結果(±s,mmHg)

*P＜0.05

分組 運動前 運動5w后 運動10w后SHR對照組 138±7 160±5 190±6 SHR運動組 143±5 156±4 165±5*

表2 大鼠C反應蛋白檢測結果(±s)

表2 大鼠C反應蛋白檢測結果(±s)

*P＜0.05

分組 C反應蛋白檢測結果SHR對照組 40.78±3.27 SHR運動組 31.56±5.13*

3 討論

運動鍛煉對血壓有一定影響,而且不同運動量對血壓影響不同。Veras-Silva AS[4]先測出SHR大鼠的最大氧耗量(VO2max),然后將SHR分成兩組,分別按55%VO2max的運動量和85%VO2max的運動量進行運動鍛煉18周,結果顯示,低強度運動組的大鼠血壓下降,而高強度運動組大鼠的血壓則沒有明顯變化。蔡恒[5]等選取10只WKY大鼠為正常對照組 ,另30只SHR隨機分為3組,分別為高血壓組、高血壓 +輕量運動組(每天間歇游泳訓練30分鐘)、高血壓 +力竭性運動組(每天持續游泳訓練12 0分鐘)。8周后測血流動力學指標、心肌細胞凋亡率、左心室質量指數、心肌間質纖維化程度,并進行掃描電鏡觀察。結果顯示輕度運動組左室舒張功能明顯改善,而力竭運動組的各項血流動力學指標都產生惡化。SHR的心肌細胞凋亡率高于WKY大鼠,輕度運動可降低SHR的心肌細胞凋亡率,而力竭性運動進一步促使SHR的心肌細胞凋亡率增高。提示高血壓的病理生理環境對心肌細胞有損害作用,適量的運動能保護心肌,而過量的運動則加劇心肌損害。說明力竭性運動可促使高血壓病程向心衰階段發展,而適量的運動可能對左室重塑產生有利影響。本文研究也顯示,對SHR大鼠進行低強度鍛煉,到第5周時運動組與對照組相比血壓已有差異,但未達到有顯著差異。之后運動組血壓增加不明顯,而對照組血壓則逐漸增高,到第10周實驗結束時血壓已有顯著性差異。這顯示,低強度運動可以有效持續地降低SHR大鼠血壓,在藥物治療的基礎上重視運動鍛煉將能減少藥物用量,減少藥物副作用,并增加降壓達標率。

多數研究認為,低強度運動鍛煉可以降低CRP水平[3],尤其是CRP水平較高的患者,而對于CRP水平正常的健康人群可能無明顯作用[6]。本文研究顯示,SHR大鼠CRP水平明顯高于正常,進行低強度運動10周后CRP水平明顯下降,差異有顯著性,這預示低強度運動鍛煉不僅明顯降低了SHR大鼠血壓而且同時可以減低高血壓病所致的心血管疾病并發癥。

運動降低CRP的機理目前并不清楚,研究顯示,低強度運動可明顯增強抗氧化酶(SOD)蛋白水平提高 SOD活性[7],抑制 p67phox、p22phox和gp91phox蛋白水平[8],從而減少氧化應激的作用。低強度運動減低機體內的胰島素抵抗,激動proliferator-activated receptor gamma(PPAR gamma)的活性[9],降低RAS系統的活性都有助于減低體內的CRP水平。

[1]Rizzo M,Corrado E,Coppola G,et al.The predictive role of C-reactive protein in patients with hypertension and subclinical atherosclerosis[J].Intern Med J,2009,39(8):539.

[2]Sung KC,Suh JY,Kim BS,et al.High sensitivity C-reactive protein as an independent risk factor for essential hypertension[J].Am J Hypertens,2003,16(6):429.

[3]Lakka TA,Lakka HM,Rankinen T,et al.Effect of exercise training on plasma levels of C-reactive protein in healthy adults:the HERITAGE Family Study[J].Eur Heart J,2005,26(19):2018.

[4]Veras-Silva AS,Mattos KC,Gava NS,et al.Low-intensity exercise training decreases cardiac output and hypertension in spontaneously hypertensive rats[J].Am J Physiol,1997,273(6 Pt 2):H2627.

[5]蔡 恒,王鳳芝,張 薇,等.原發性高血壓的運動治療研究[J].中國運動醫學雜志,2003,(03):247.

[6]Campbell KL,Campbell PT,Ulrich CM,et al.No reduction in C-reactive protein following a 12-month randomized controlled trial of exercise in men and women[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2008,17(7):1714.

[7]Rush JW,Turk JR,Laughlin MH.Exercise training regulates SOD-1 and oxidative stress in porcine aortic endothelium[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2003,284(4):H1378.

[8]Graham DA,Rush JW.Exercise training improves aortic endothelium-dependent vasorelaxation and deter minants of nitric oxide bioavailability in spontaneously hypertensive rats[J].J Appl Physiol,2004,96(6):2088.

[9]Kawamura T,Yoshida K,Sugawara A,et al.Regulation of skeletal muscle peroxisome proliferator-activated receptor gamma expression by exercise and angiotensin-converting enzyme inhibition in fructose-fed hypertensive rats[J].Hypertens Res,2004,27(1):61.