研究目的:体力活动缺乏已经成为全球性公共卫生问题。体力活动不足是一种常见的流行病,是主要的死亡原因之一,也是冠心病、脑中风、某些肿瘤、2型糖尿病、高血压、肥胖等的主要危险因素。促进身体活动和运动训练,可以提高心血管健康水平,以预防许多慢性疾病。在很多情况下有氧运动干预可与药物干预相当甚至优于药物干预。有规律的身体活动能够有效防治心血管疾病发生同时也能够在很大程度上降低死亡率,同时与降低血压、降低心血管风险和心脏重塑有关。这表明运动训练不仅可以降低心血管疾病的危险因素,而且还能提供内源性的心血管保护作用,改善心脏功能水平,预防与治疗心血管疾病。本研究通过尾部悬吊4周的方式对大鼠进行造模,建立长期卧床等体力活动不足的模型,并采用4周有氧运动和自然恢复的方式对尾部悬吊大鼠进行干预,采用在体和离体方法观察尾部悬吊和有氧运动干预对大鼠心脏功能、心肌形态、超微结构的影响,探讨尾部悬吊对心脏功能、心肌形态、心肌超微结构的影响,为运动改善体力活动3-MA配制不足、裨益心血管健康找寻新的治疗靶点。研究方法:(1)实验分组:购置实验动物SPF级8周龄雄性SD大鼠,体重180～210g,于标准环境中使用标准垫料和饲料适应性喂养一周后,称重并随机分为实验组T与对照组C。将C组随机分为空白对照组C1(n=8)与空白对照组C2(n=8),T组随机分为尾部悬吊组T1(n=8)、有氧运动组A(n=8)与自然恢复组R(n=8),其中C1组与T1组于悬吊四周后进行尾部悬吊造模验证,剩余的C2与R组继续喂养四周,A组进行为期4周的有氧运动干预。(2)干预方法:采用尾部悬吊废用模型模拟体力活动不足,采用动物实验跑台进行有氧运动干预(干预前3日进行适应性训练,设置坡度为0°,速度调节至8m/min,每日Health-care associated infection运动时间10min。随后4周,按照20m/min、坡度10°、60min/d、5d/w的强度进行训练,共持续4周)。(3)检测指标:在四周造模结束后,对比C1、T1两组大鼠体重、比目鱼肌湿重体重比值,检验造模是否成功,并对C1、T1组进行超声心动图检测,之后取出心脏进行离体心脏灌流,对心肌取材,观察相应指标变化。有氧运动干预四周后,对C2、A、R组进行超声心动图检测,之后取出心脏进行离体心脏灌流,对心肌取材,观察相应指selleckchem标变化。采用HE染色法观察大鼠干预前后心肌纤维形态的变化;采用透射电镜观察干预前后心肌线粒体等超微结构的相关变化;采用超声心动图检测各组大鼠相关心脏功能的指标(HR、EF、FS、SV、CO);采用离体心脏灌流检测各组大鼠心脏收缩机能指标(LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax)。(4)统计方法:采集到的数据用SPSS.26和Excel 2019进行统计学分析,数据均表示为”平均值±标准差”。研究结果:(1)经尾部悬吊四周后,C1与T1组大鼠的体重没有明显变化(p>0.05),与C1组相比,T1组大鼠比目鱼肌湿重体重比显著下降(p<0.01)。(2)HE染色显示尾部悬吊四周后,C1组大鼠心外膜结构完整清晰,无明显肥大,心肌纤维形态正常,胞核居中,结构清晰。T1组大鼠心肌纤维排列不齐,可见部分心肌纤维断裂和局部炎性浸润;运动干预四周后,C2组心外膜结构完整清晰,心肌纤维形态正常,A组心外膜结构完整,有少量心肌纤维排列不齐,胞核居中,结构清晰。心肌纤维形态正常,R组可见部分心肌纤维排列不齐。(3)透射电镜显示悬吊四周后,与C1组相比,T1组可见心肌细胞排列紊乱,有部分线粒体发生自噬;运动干预四周后,与C2组相比,A组心肌细胞排列整齐,线粒体结构未被破坏,R组心肌细胞部分排列不齐,可见少量线粒体发生自噬。(4)超声心动图显示尾部悬吊四周后,T1与C1组相比HR、EF、FS没有显著变化(p>0.05), T1组SV、CO显著低于C1组(p<0.01);运动干预四周后,与C2组相比,A组EF、FS显著升高(p<0.05),HR、SV、CO没有明显变化(p>0.05);与C2组相比,R组HR显著升高(p<0.05),EF、FS显著降低(p<0.05),SV、CO没有明显变化(p>0.05)。(5)心脏离体灌流显示尾部悬吊四周后,与C1组相比,T1组LVDP、室内压最大上升速率(+dp/dtmax)、室内压最大下降速率(-dp/dtmax)均显著下降(p<0.01);运动干预四周后,与C2组相比,A组LVDP、室内压最大上升速率(+dp/dtmax)显著上升(p<0.05),室内压最大下降速率没有明显变化(p>0.05);与R组相比,A组LVDP、室内压最大上升速率(+dp/dtmax)、室内压最大下降速率(-dp/dtmax)显著上升(p<0.05)。研究结论:(1)尾部悬吊模型干预期间实验组与对照组大鼠的体重无明显变化,表明造模期间未影响大鼠的正常生长;实验组比目鱼肌湿重体重比值降低,表明造模成功。(2)尾部悬吊影响大鼠心脏心肌纤维排列和形态,有氧运动干预可以促进大鼠心肌形态的恢复,且效果优于自然恢复。(3)尾部悬吊可以降低大鼠心脏功能,且影响心脏功能是通过降低心脏相关机能指标;运动干预和自然恢复都可以促进大鼠心脏功能的恢复。(4)与自然恢复相比,有氧运动干预恢复心脏功能、心肌形态、心肌超微结构效果更为显著。