長期游泳運動對自發性高血壓大鼠主動脈血管內皮細胞HSP90表達的影響

任彩玲 王學柱 張鈞

1 江西省贛南醫學院康復學院（贛州 341000）

2 解放軍國際關系學院軍事與體育教研室

3 揚州大學運動人體科學研究所

目前研究已經證實[1，2]，熱休克蛋白 90（HSP90）在心血管疾病的發生、發展和血流動力障礙中起到重要的作用，主要是通過調節NOS的成熟、胞內轉運和活性，增加NO的釋放。在多種組織，如心肌細胞、淋巴細胞等，運動可以引起HSP表達的變化，但在主動脈血管內皮細胞中是否也存在這樣的變化尚未見報道。近年來，HSP90對心血管系統作用的研究結果提示[3]，血管內皮細胞的HSP90可以作為一種治療心血管疾病的藥物作用靶點。與運動有關的心血管功能改善是否與運動后主動脈血管內皮細胞HSP90表達有關呢？本研究觀察了長期游泳運動后自發性高血壓大鼠（SHR）主動脈血管內皮細胞HSP90表達變化，并分析其與主動脈血管內皮功能的關系。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及喂養

選用8只6周齡雄性Wistar大鼠為正常對照組，16只6周齡雄性SHR大鼠[均由北京維通利華公司提供，SCXK（京）2007-0001]，體重 170 ～ 200 g，隨機分為SHR運動組和SHR對照組，每組8只。分籠飼養，每籠4只，飼養籠選用塑料制品并配不銹鋼罩、塑料吸水瓶和不銹鋼吸水管，按國家標準固定混合飼料喂養，各組大鼠每天自由進食飲水。室溫22～24℃，濕度為40～60%，自然光照。

1.2 訓練方案

SHR運動組進行90 min無負重有氧游泳運動。游泳缸體積為150 cm×60 cm×70cm，水深60 cm，內壁光滑，水溫31±1℃。適應性游泳1周，時間分別為10、20、30、40、50、60 min，以后每次游泳90 min，每周6次，持續8周。SHR對照組及正常對照組均不運動，分籠飼養，均自由進食飲水。

1.3 取材與指標檢測

1.3.1 血壓測定

采用RBP-I型大鼠血壓心率測定儀（中日友好醫院臨床研究所）每周測定所有大鼠血壓1次。為減少測量中的誤差，在首次測量前，將SHR裝入固定網套內，裝上尾套，每天適應性固定30分鐘，共持續1周，之后再進行第一次測量，且連續測量3天取平均值作為其初始血壓值。

1.3.2 主動脈血管內皮細胞HSP90檢測

按Jaffe等[4]的方法稍加改進，采用外翻膠原酶消化法分離主動脈血管內皮細胞：大鼠在末次游泳后24小時，戊巴比妥鈉（50 mg/kg）腹腔注射麻醉后剖開腹腔，分離主動脈至髂總動脈分支處，在靠近髂總動脈分支處截取1.5 cm長血管，取出放入D-Hanks液中。無菌剝除血管外膜的脂肪和纖維組織并稱重，D-Hanks液沖洗血管腔。將血管移入另一有培養液的培養皿中，用鑷子將血管外翻，使內膜暴露出來，用滅菌線將血管兩端扎緊。將血管轉移到含有2.5g/L Ⅱ膠原酶的培養皿中，放入37℃水浴箱中，分別于15 min、30 min、45 min、60 min、2 h收集膠原酶，1500 r/min離心10 min，棄上清，用PBS洗滌1次，即得到分離的血管內皮細胞。

采用ELISA方法檢測主動脈血管內皮細胞HSP90。檢測過程嚴格按照試劑盒要求操作，原裝試劑盒由美國ADL公司提供。然后以標準品OD值為縱坐標，以濃度（標準品濃度為0、0.25、0.5、1.0、2.5、5.0 ng/ml）為橫坐標繪制標準曲線。

1.4 統計學分析

實驗結果均以均數±標準差表示，統計學分析采用SPSS13.0統計分析軟件進行單因素方差分析，差異顯著性為P < 0.05，非常顯著性為P < 0.01。

2 結果

2.1 血壓

由表1可知，實驗前兩SHR組血壓均顯著高于正常對照組（P < 0.01），但兩SHR組之間血壓無顯著性差異；8周實驗后，兩SHR組血壓均顯著高于正常對照組（P < 0.01），SHR運動組血壓顯著低于SHR對照組（P < 0.01）。

表1 3組大鼠血壓比較（mmHg）

2.2 主動脈血管內皮細胞HSP90表達

由表2可知，8周實驗后，SHR運動組大鼠主動脈血管內皮細胞HSP90含量顯著高于SHR對照組（P < 0.05）。

3 討論

表2 3組大鼠HSP90表達比較

有關運動與高血壓之間關系的研究表明[5]，長期中等強度有規律的運動能降低患者安靜時血壓，對高血壓有一定的防治作用。本實驗結果顯示，SHR運動組大鼠血壓較SHR對照組顯著下降，且SHR運動組大鼠血壓在第5周時與SHR組相比已有顯著性差異。說明運動有一定的降壓作用，能有效抑制血壓進一步升高。8周游泳運動后，SHR運動組大鼠血壓較運動5周時顯著降低，說明運動對高血壓的作用受運動時間的影響，持續時間越長，降壓效果越好，因此高血壓患者應堅持長期適宜的運動。

HSP90在心血管疾病中的作用主要通過與eNOS結合影響NO的合成，并調節NO與O2-之間的平衡，維持血管內皮的正常功能[6]。研究證實[7]，運動可以誘導HSP90表達，本實驗通過研究運動對SHR大鼠主動脈血管內皮細胞HSP90的影響發現，SHR運動組大鼠與SHR對照組相比，HSP90表達顯著升高，說明運動可以使SHR大鼠主動脈血管內皮細胞HSP90的表達增加。HSP90不僅具有“分子伴侶”，提高細胞的應激能力，抗細胞凋亡，抗氧化的作用，還具有調節細胞活性和調控信息傳遞通路作用[8]，促進eNOS合成分泌NO。HSP90對血管內皮功能影響的可能機制有HSP90與 eNOS的耦聯途徑[9]，PI3K/Akt信號途徑[10]，Ras/Raf/MEK/ERK 信號途徑[11，12]及 c-Src信號途徑[13]。

綜上，長期適宜有氧運動可明顯促進SHR大鼠主動脈血管內皮細胞HSP90表達，降低血壓。

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