模拟“高住低训”条件下，长时间游泳运动对小鼠脑部HIF-1蛋白表达及NO含量的影响

论文摘要

1991 年美国学者Levine提出的“高住低训”训练方法是高原训练发展历史上的一大突破。“高住低训”训练法就是让运动员居住在高原或人工低氧环境中,增强机体低氧预适应,提高机体抗低氧能力,而训练在平原或较低高原的地方以达到有效训练负荷的一种训练方法。该训练方法使运动员能呆在常氧环境中进行训练,以保证运动强度,又可以在休息时得到低氧刺激,使机体产生激烈的应激反应,充分调动机体潜力,产生一系列有利于提高运动能力的生理、生化反应。这种训练方法被证明既能提高运动员机体氧运输和氧利用能力,又能提高运动员的运动能力,是对传统高原训练的改进。在体育训练过程中具有很高的应用前景。HIF-1广泛存在哺乳动物中,参与低氧诱导基因转录,在低氧诱导的基因表达调节中起着关键作用。在低氧条件下,HIF-1介导了机体整体或局部低氧反应,同样也介导细胞对低氧的生理反应,从而增强机体抗低氧能力。在低氧环境中,HIF-1可以被很快诱导大量表达并介导低氧诱导基因的调控,使低氧诱导基因转录增强,表达产物增多,产生生理效应。比如调节EPO基因的转录使EPO产生增多进而增加了红细胞的数量使得运输氧能力增强,从而缓解和减轻了低氧症状:调节VEGF基因的转录使得产生更多的毛细血管增强氧气和能源物质的运输供给;对糖酵解酶的调节可以增强无氧条件下糖酵解能力增加能量的供给;作用于血管平滑肌细胞HO-1基因,产生HO-1,HO-1可以产生NO和CO,VO和CO可以作为气体信号分子激活鸟苷酸环化酶,提高CGMP水平,使血管平滑肌松弛,抑制血小板凝集,从而增加血流量和血管通透性,使低氧组织得到充足的氧气供应。等等。HIF-1作为氧感应通路的关键调节因子,其作用可能对“高住低训”的训练效果产生重要影响。研究证明,生理水平的NO在机体中起了非常积极的作用,比如舒张血管、重要的神经递质、提高免疫力等;随着对NO与运动关系的深入研究,人们发现,NO在运动中起了重要的作用,研究认为:在一定范围内,NO水平是机体运动能力,尤其是耐力水平的重要评价指标。所以NO可能与“高住低训”机制存在一定关系。大剂量、超生理水平的NO会形成氧化应激、损伤线粒体、破坏相关酶的活性最终诱导细胞的凋亡。如果运动使中枢NO过量则会产生神经毒性,形成运动性疲劳和过度训练的可能机制。本实验通过模拟“高住低训”条件下,观察小鼠脑部HIF-1蛋白表达量和NO水平之间的变化,以更深入地研究它们与“高住低训”的可能关系从而为探讨“高住低训”生化机制做出应有的贡献。鉴于氧感应在“高住低训”的关键地位,以及NOS对NO的重要作用,脑部是机体耗氧量最大的组织也是氧感应最

论文目录

• 中文摘要
• Abstract:
• 第一部分 文献综述部分：
• 一.高原训练
• 1.高原训练对运动能力影响的生化机制
• 1.1 高原训练对红细胞的影响
• 1.2 高原训练对线粒体的影响
• 1.3 高原训练对心血管功能的影响
• 1.4 高原训练对呼吸功能的影响
• 1.5 高原训练对血乳酸的影响
• 2.高住低训
• 2.1 挑战高原训练的新方法Hi-Lo
• 2.2 Hi-Lo训练法的发展及其应用
• 二 低氧诱导因子-1综述
• 3.1 低氧诱导因子-1（HIF-1） 的结构及遗传学背景
• 3.2 HIF-1的活性调节
• 3.3 HIF-1的生物学作用
• 3.3.1 HIF-1调节的目标基因即靶基因
• 3.3.2 HIF-1α与中枢性低氧反应
• 三 一氧化氮综述
• 4 NO的生物发生
• 5 NO的转运
• 5.1 进入红细胞
• 5.2 输出红细胞
• 6 NO生理作用
• 6.1 NO在心血管系统中的作用
• 6.2 NO在神经系统中的作用
• 6.3 NO在免疫系统中的作用
• 7 NO与运动
• 7.1 NO对运动的影响
• 7.2 运动对NO的影响
• 8 NO与细胞凋亡
• 第二部分 实验部分模拟“高住低训”条件下，长时间游泳运动对小鼠脑组织HIF-1蛋白表达和NO含量的影响
• 前言
• 1 实验材料、试剂及仪器
• 1.1 实验对象
• 1.2 试剂
• 1.3 仪器
• 1.4 动物分组和指标检测方法
• 1.4.1 动物分组及训练
• 1.4.2 模拟低氧设备的制
• 1.4.3 训练方法
• 1.5 样品的采集和保存
• 1.6 检测方法
• 1.6.1 法检测小鼠脑组织HIF-1α表达量
• 1.6.2 考马斯亮兰法检测脑组织中总蛋白定量
• 1.6.3 血红蛋白测定
• 1.6.4 小鼠脑组织NO含量的测定
• 1.7 结果统计分析
• 2 结果
• 2.1 小鼠脑组织HIF-1α蛋白表达量
• 2.2 小鼠血红蛋白的浓度的变化
• 2.3.脑组织中NO含量和cNOS及iNOS活性
• 2.3.1 脑组织中NO含量
• 2.3.2 脑组织中总NOS和iNOS活性
• 3 讨论
• 3.1 模拟“高住低训”对血红蛋白的影响
• 3.2 模拟“高住低训”对HIF-1的影响
• 3.3 模拟“高住低训”对NO含量和NOS活性的影响
• 4 小结
• 缩略词及英中文对照
• 参考文献
• 致谢