高强度间歇游泳运动对有训练大鼠心肌的差异表(6)

表8 心脏miRNA 响应高强度间歇游泳运动的作用类型Table 8 Types of Cardiac miRNAs Response to HISTHIST 表达 作用 作用类型 miR-27a 上调 抑制心肌凋亡；控制巨噬细胞向M1 型极化，保护心肌 良性 miR-208b 下调 促进心肌肥大 良性 miR-200b 下调 促进血管再生 良性 miR-124 下调 促进心肌肥大 良性 miR-122-5p 下调 抑制心肌纤维化；抑制心肌凋亡 良性 miR-429 下调 抑制细胞凋亡 良性 miR-182 下调 抑制心肌纤维化、心力衰竭 良性 miR-212/132 上调 促进心肌肥大（病理性）、心力衰竭 风险 miR-125a 上调 减少炎症反应；促进心肌缺血 风险 miR-134 上调 促进心力衰竭 风险 miR-411/409/483 上调 促进心律失常 风险 miR-503 上调 促进心肌缺血 风险 miR-200a 下调 促进心肌凋亡 风险 miR-183 下调 促进心肌凋亡、心力衰竭 风险 miR-96 下调 促进心肌凋亡、心肌纤维化、心力衰竭 风险

3.3 心脏响应高强度间歇运动的调控通路分析

通过对差异表达miRNA 的靶基因进行GO 分析发现，这些基因涉及细胞的生长、代谢、应激、调节、免疫、细胞生理、细胞膜、细胞器和细胞外基质、催化活性、转运活性、酶调节活性及结合活性等，几乎涉及心肌细胞结构与功能的各个方面。

心脏响应高强度间歇运动有赖于miRNA 的靶基因及其编码蛋白对多种代谢通路的激活或抑制，实现对心脏广泛功能的调控。通过对KEGG 的注释结果进行分类后发现，靶基因参与多条代谢通路，其中包括已有文献报道的与运动心脏重塑密切相关的肾素-血管紧张素系统、MAPK 通路、Hippo 通路、PI3K-Akt 信号通路、PPAR 信号通路、AMPK 信号通路、胰岛素信号传导通路、p53 信号通路、内质网通路、cGMP-PKG 信号通路以及病毒性心肌炎炎症通路等，这些通路分别涉及细胞凋亡、炎症反应、心肌纤维化、心脏血管再生、细胞增殖、心肌细胞肥大等生理过程（刘明 等,2012；马继政 等,2010；马智超,2013；徐同毅,2014；赵永才,2012；Gabriel et al.,2016；Ito et al.,2016；Li et al.,2016；Ma et al.,2015；Santos et al.,2016；Xu et al.,2016；Zhao et al.,2016）。其中，病毒性心肌炎炎症通路、cGMP-PKG 通路是本研究中发现的富集程度最高的两个通路。以上多数通路在心脏重塑方面的作用机制已被前人研究所揭示，为本研究解释HIST 引起心脏miRNA 差异表达的可能调控通路提供了重要参考（表9）。

表9 心脏miRNA 响应高强度间歇游泳运动的变化Table 9 Changes of Cardiac miRNAs Response to HIST靶基因 通路 HIST 表达 作用 参考文献 miR-212/132 Foxo3 PI3K-Akt 通路 上调 促进心肌肥大（病理性）、心力衰竭 Eskildsen et al.,2015； Ucar et al.,2012 miR-208b Sox6，Med13，PurB，HP1β，SP3 未报道 下调 促进心肌肥大 Soci et al.,2016 miR-124 Grp78 内质网应激通路 下调 促进心肌肥大 Bao et al.,2017 CRT 钙离子通路 miR-96 ATG7 未报道 下调 阻断心肌自噬 Bang et al.,2014 miR-122 TGF-β1 TGFβ 通路 下调 抑制心肌纤维化；抑制心肌凋亡 Beaumont et al.,2014； Zhang et al.,2017 caspase-8 ERK-MAPK 通路miR-27a Smad Akt-mTOR 通路 上调 抑制心肌凋亡；控制巨噬细胞向M1 型极化，保护心肌 韩志华,2014； Yeh et al.,2012； Yao et al.,2017 IL-10 白介素10 通路 PPARγ M-CSF miR-125a TNFAIP3（A20） LPS 通路 上调 减少炎症反应、促进心肌缺血 Díaz et al.,2017； Kim et al.,2012 miR-200b ZEB1/SIP1 mTOR 通路 下调 促进血管再生 Bracken et al.,2008； Gregory et al.,2008； Harrison et al.,2012； Choi et al.,2011 GATA2 ，VEGFR2 ，Flt1，KDR VEGF 通路

该结果还提示了一些其他的代谢通路，如mRNA 监控通路等，虽然目前鲜有相关研究证实这些信号通路与运动心脏重塑有直接关联，但本研究提示，某些差异表达的miRNA 可能通过这些通路参与心脏miRNA 对间歇运动的遗传应答过程。将miRNA 及其靶基因差异表达情况与心肌生理功能变化结合起来，可以更好地揭示心脏响应高强度间歇运动的生理机制。

4 结论

高强度间歇运动导致大鼠心肌miRNA 出现显著性差异表达，影响心肌增殖、凋亡、收缩、心脏传导及转录等多种生理功能，从而实现对运动心脏重塑的调控作用；差异表达miRNA 与其靶基因之间存在着复杂的调控机制，并且这种调控作用既有良性的，也有致病性的；这些miRNA 通过靶基因及其编码蛋白参与PI3K-Akt 通路、mTOR 通路、MAPK 通路、VEGF 通路以及炎症反应相关通路等多种信号通路的调控，可作为心脏响应间歇运动的生物标志物，进一步鉴定、验证其功能，可以为间歇训练计划的优化和运动风险的监测提供重要参考，具有潜在的应用价值。

初霞, 通过靶基因GJA1 参与再灌注性心律失常发生的机制研究[D].哈尔滨：哈尔滨医科大学.

文章来源：《心脏杂志》 网址: http://www.xzzzzzs.cn/qikandaodu/2021/0324/650.html