全身振动训练和高强度间歇运动上调MGF/MEK/ERK对心梗大鼠心功能和骨骼肌的保护作用

目的:探讨全身振动训练和高强度间歇运动对心肌梗死(myocardial infarction,MI)后机械生长因子(mechanical growth factor,MGF)表达的影响及对受损心功能和骨骼肌的改善效应,探索用于安全有效的心梗康复方案.方法:3月龄清洁级雄性SD大鼠40只,分别进行假心梗手术和心梗手术,随机分为4组:假手术对照组(SHAM组,n=10)、心梗组(MI组,n=10)、心梗+高强度间歇运动组(ME组,n=10)和心梗+全身振动训练组(MV组,n=10).采用左冠脉前降支结扎法制备大鼠心梗模型.ME和MV组在手术1周后开始训练,ME组采用小动物跑台进行高强度间歇运动,MV组采用小动物振动台进行全身振动训练,共持续训练8周.测定大鼠血流动力学、心率和心电图指标评价心功能.石蜡切片、Masson、TTC和H.E.染色法观察、测算心脏和骨骼肌形态结构变化;Western blot方法测定心肌α-actin和α-myosin表达,心肌和腓肠肌MGF、ERK1/2、pERK1/2和MEK1/2表达,RT-qPCR测定腓肠肌和心肌mgf mRNA表达.结果:1)与SHAM组比较,MI组心肌CVF显著增加,心系数和心功能显著降低(P<0.01),心梗边缘区α-actin和α-myosin蛋白表达显著降低(P<0.01),腓肠肌质量和CSA显著降低(P<0.01),心肌和腓肠肌mgf mRNA表达,MGF和MEK1/2蛋白表达及pERK1/2与ERK1/2比值显著性升高(P<0.01).2)与MI组比较,MV组与ME组心肌CVF显著降低,心系数和心功能显著升高,心梗边缘区α-actin和α-myosin蛋白表达显著升高(P<0.01),腓肠肌质量和CSA显著增加(P<0.05,P<0.01),心肌和腓肠肌mgf mRNA表达、MGF和MEK1/2蛋白表达及pERK1/2与ERK1/2比值进一步升高(P<0.01),且MV组均优于ME组.结论:全身振动训练和高强度间歇运动显著提高心梗心肌和骨骼肌MGF-MEK1/2-ERK1/2表达水平,缩小心梗面积扩大并改善心功能,缓解心梗诱导的骨骼肌减少.MGF-MEK1/2-ERK1/2通路在全身振动训练和高强度间歇运动改善心梗心功能和骨骼肌减少中发挥重要作用,且全身振动训练优于高强度间歇运动的效果.