馬曉雯常蕓王世強(qiáng)王菲

1國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所（北京100061）

2上海體育學(xué)院

不同強(qiáng)度不同時(shí)間耐力訓(xùn)練對(duì)于大鼠心肌細(xì)胞自噬發(fā)生程度的影響

馬曉雯1，2常蕓1王世強(qiáng)2王菲1

1國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所（北京100061）

2上海體育學(xué)院

目的：探討不同強(qiáng)度不同時(shí)間耐力訓(xùn)練對(duì)大鼠心肌細(xì)胞自噬程度的影響，為運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)心肌細(xì)胞自噬發(fā)生機(jī)制的探討提供依據(jù)。方法：選用48只健康成年雄性SD大鼠，隨機(jī)分為安靜對(duì)照組、中等強(qiáng)度訓(xùn)練組和大強(qiáng)度訓(xùn)練組，每組16只。分別以15.2 m/min速度5°坡度和28 m/min速度10°坡度進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練，每周訓(xùn)練5天，每次訓(xùn)練1小時(shí)。于第8周和16周分別取各組大鼠8只進(jìn)行體重稱量、超聲心動(dòng)圖檢測(cè)，計(jì)算心臟重量指數(shù)（HWI）；取左心室壁用于HE染色，觀察心肌組織形態(tài)；制備超薄切片進(jìn)行透射電鏡觀察，檢測(cè)自噬發(fā)生程度。結(jié)果：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練16周后，大強(qiáng)度組HWI顯著低于同期對(duì)照組及同組訓(xùn)練8周后（P＜0.05）。超聲心動(dòng)圖顯示，訓(xùn)練8周后，中等強(qiáng)度組EF值顯著高于同期對(duì)照組（P＜0.05）；訓(xùn)練16周后，中等強(qiáng)度組LVPWD、LVPWS、EF均顯著高于同組訓(xùn)練8周后，大強(qiáng)度組EF值顯著低于同期對(duì)照組（P＜0.05）。HE染色結(jié)果顯示，大強(qiáng)度組心肌細(xì)胞損傷嚴(yán)重。透射電鏡檢測(cè)顯示，長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練使自噬小體增多，自噬程度增加。結(jié)論：耐力訓(xùn)練可引起心肌組織細(xì)胞良好的適應(yīng)性重塑，但大強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間耐力訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致心肌纖維形態(tài)異常，線粒體損傷聚變，自噬體增多等病理現(xiàn)象，構(gòu)成心肌損傷的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；心肌細(xì)胞；自噬；耐力訓(xùn)練

自噬（autophagosome）概念提出以來(lái)，細(xì)胞自噬在不同細(xì)胞活動(dòng)中的作用引起學(xué)者廣泛重視［1］。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞在受到營(yíng)養(yǎng)缺乏、氧化應(yīng)激、運(yùn)動(dòng)刺激、高溫、損傷等信號(hào)刺激時(shí)，由來(lái)源不明的游離雙層膜包裹衰老的蛋白質(zhì)或損傷細(xì)胞器形成自噬體，并與溶酶體結(jié)合形成自噬溶酶體，將內(nèi)容物降解為氨基酸、核苷酸、游離脂肪酸，合成新的大分子和ATP，從而維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)效益［2，3］。機(jī)體的細(xì)胞自噬一般處于一個(gè)較低的水平，但受到外界刺激時(shí)細(xì)胞自噬可能被激活。有研究顯示，適度的運(yùn)動(dòng)可以激活細(xì)胞自噬［4］。

心肌細(xì)胞是一種高度分化的終末細(xì)胞，可通過(guò)自噬提供能量，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)以及細(xì)胞的自我更新，維持心臟功能和細(xì)胞存活［5］。正常、適度應(yīng)激的心肌細(xì)胞，自噬通過(guò)降解失活蛋白質(zhì)，產(chǎn)生氨基酸，為心肌發(fā)育、存活提供物質(zhì)基礎(chǔ)［6］，但自噬不足或過(guò)度會(huì)引起細(xì)胞功能異常［7］。

訓(xùn)練時(shí)間與強(qiáng)度對(duì)心肌細(xì)胞自噬影響鮮見報(bào)道。本研究在建立不同時(shí)間、強(qiáng)度訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型基礎(chǔ)上，觀察心肌細(xì)胞形態(tài)和自噬現(xiàn)象，為運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)心肌細(xì)胞影響機(jī)制的探討提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

8周齡SPF級(jí)健康雄性SD大鼠60只，體重為220 ±8 g，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，許可證號(hào)為SCXX（京）2012-0001。所有大鼠均在國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所ABSL-3級(jí)動(dòng)物房飼養(yǎng)，大鼠常規(guī)分籠生活（4只/籠），飼喂標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物飼料（由北京維通利華生物公司提供），自由飲食，室溫為22± 2℃，空氣濕度為45%～55%，每天光照12小時(shí)。

1.2 分組和訓(xùn)練方案

適應(yīng)性喂養(yǎng)3天后，所有大鼠進(jìn)行7天適應(yīng)性跑臺(tái)訓(xùn)練，訓(xùn)練方案：每天15 min、速度為15 m/min、坡度為0°。適應(yīng)性訓(xùn)練后，選取適應(yīng)跑臺(tái)訓(xùn)練的大鼠48只，隨機(jī)分為3組：安靜對(duì)照組、中等強(qiáng)度組和大強(qiáng)度組，每組16只。訓(xùn)練方案參照Bedford研究［8］：中等強(qiáng)度組跑臺(tái)速度為15.2 m/min，坡度為5°（攝氧量約58.4%±1.7% VO2max）；大強(qiáng)度組跑臺(tái)速度為28 m/min，坡度為10°（攝氧量約81.00%±3.5%VO2max），先以15 m/min速度跑5 min，隨后在5 min內(nèi)逐漸增至28 m/min，維持直至訓(xùn)練結(jié)束。每天14：00～17：00之間進(jìn)行訓(xùn)練，每周訓(xùn)練5天，每天1小時(shí)。

1.3 超聲心動(dòng)圖（ultrasonic cardiogram graph，UCG）測(cè)定

分別在8周和16周，每組各取大鼠8只稱重，腹腔注射10%水合氯醛（40 mg/100 g體重）麻醉后仰臥位固定，胸部備皮，小動(dòng)物超聲探頭置于大鼠左前胸，連接超聲檢查儀（SXTCH2.0-1005.0592）進(jìn)行超聲檢查。測(cè)量左心室后壁舒張期厚度（LVPWD）、左心室后壁收縮期厚度（LVPWS）、射血分?jǐn)?shù)（EF）。

1.4 取材與樣本制備

超聲心動(dòng)圖檢測(cè)后，開胸迅速摘取心臟，經(jīng)滅菌生理鹽水清洗后，濾紙吸干并稱重，計(jì)算心臟重量指數(shù)（心臟重量/體重）。取心尖處1 mm3小塊放入固定液，用于電鏡檢測(cè)。切取左心室壁，經(jīng)多聚甲醛固定、石蠟包埋后，于石蠟切片機(jī)切取6 μm厚的石蠟切片待用。

1.4.1 心肌組織學(xué)樣本制備

將大鼠心室肌組織石蠟切片依次脫蠟、水化、蘇木素染色、分化、反藍(lán)、伊紅染色、脫水、透明、封片，制成HE染色切片。置于光學(xué)顯微鏡下觀察、采圖。

1.4.2 心肌細(xì)胞形態(tài)學(xué)樣本制備

大鼠左心室心尖部組織于4℃戊二醛磷酸緩沖液固定液固定24 h。常規(guī)脫水、浸透、包埋、染色后制成50～70 nm的超薄切片，透射電鏡（HITACHIH-7650）下觀察心肌組織超微結(jié)構(gòu)變化及自噬體的形成。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，每組數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±SD）表示，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用多因素方差分析法比較組間差異。

2 結(jié)果

2.1 心臟重量指數(shù)（Heart Weight Index，HWI）

由圖1可見，訓(xùn)練16周后，大強(qiáng)度組HWI顯著低于同期對(duì)照組及同組訓(xùn)練8周后（P＜0.05），中等強(qiáng)度組HWI略低于同期對(duì)照組，但不具有顯著性差異。

2.2 大鼠超聲心動(dòng)圖結(jié)果（表1）

8周跑臺(tái)訓(xùn)練后，除中等強(qiáng)度組EF值顯著高于對(duì)照組外（P＜0.05），3組間LVPWD、LVPWS、EF無(wú)顯著性差異；16周跑臺(tái)訓(xùn)練后，除大強(qiáng)度組EF值顯著低于對(duì)照組外（P＜0.05），3組間LVPWD、LVPWS、EF無(wú)顯著性差異，中等強(qiáng)度組LVPWD、LVPWS、EF均顯著高于同組8周訓(xùn)練后（P＜0.05），大強(qiáng)度組、對(duì)照組LVPWD、LVPWS、EF與同組訓(xùn)練8周后相比無(wú)顯著變化。

2.3 心肌組織的形態(tài)（圖3）

無(wú)論訓(xùn)練8周還是16周后，對(duì)照組心肌細(xì)胞均排列整齊、橫紋清晰、細(xì)胞外間質(zhì)較少；中等強(qiáng)度組訓(xùn)練8周后心肌細(xì)胞排列整齊，細(xì)胞間隙正常，橫紋清晰，而16周后，心肌細(xì)胞體積稍增大，橫紋消失，細(xì)胞間隙變寬，部分肌纖維斷裂；大強(qiáng)度組訓(xùn)練8周和16周后心肌細(xì)胞均肥大、排列紊亂、細(xì)胞核增大、細(xì)胞間隙增大、橫紋消失、肌纖維斷裂，且16周肌纖維受損更為嚴(yán)重。

2.4 心肌細(xì)胞的形態(tài)（圖4、圖5）

8周的訓(xùn)練后，對(duì)照組心肌細(xì)胞排列整齊、明暗帶清晰、Z線完整、閏盤連接緊密、可見橋粒；中等強(qiáng)度組心肌細(xì)胞排列稍紊亂、線粒體代償性增生、偶見雙層膜結(jié)構(gòu)；大強(qiáng)度組肌纖維斷裂缺失、線粒體增多聚集、形態(tài)變異、線粒體嵴消失、電子密度增加、雙層膜結(jié)構(gòu)聚集增加、自噬程度增強(qiáng)。16周后各組變化趨勢(shì)與8周相同，中等強(qiáng)度組線粒體增生程度比8周高，自噬水平無(wú)顯著性差異；大強(qiáng)度組心肌細(xì)胞膜局部缺失，線粒體聚變，嵴斷裂，電子密度增高，自噬體增多，自噬程度更強(qiáng)（圖5箭頭所指處）。

3 討論

3.1 不同強(qiáng)度不同時(shí)間訓(xùn)練后心臟大體結(jié)構(gòu)與功能的改變

HWI是評(píng)價(jià)左心功能不全嚴(yán)重程度較有價(jià)值的指標(biāo)，比單純的體重更能反映心臟功能的改變［9］。本研究發(fā)現(xiàn)，大鼠經(jīng)過(guò)16周大強(qiáng)度訓(xùn)練后，HWI不僅顯著低于對(duì)照組，也顯著低于其訓(xùn)練8周后（P＜0.05）。提示長(zhǎng)時(shí)期大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可能導(dǎo)致心臟供血功能下降。

UCG是臨床檢測(cè)心功能最常用的無(wú)創(chuàng)性技術(shù)，通過(guò)UCG中的LVPWD、LVPWS、EF，可以定量檢測(cè)心臟結(jié)構(gòu)功能狀態(tài)［10］。

8周跑臺(tái)訓(xùn)練后，不同強(qiáng)度組LVPWD、LVPWS無(wú)顯著性差異，表明8周的訓(xùn)練時(shí)間太短，不足以引起心臟結(jié)構(gòu)重塑、改變心臟供血能力；中等強(qiáng)度組EF值顯著高于對(duì)照組。Babette等［11］研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員心臟做功效率高，功能儲(chǔ)備強(qiáng)，一般安靜時(shí)EF較普通人大，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。原因可能是中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠左心室供血能力改善屬于適宜刺激強(qiáng)度，8周的中等跑臺(tái)訓(xùn)練增強(qiáng)了左心室射血能力，保障肌體供血充足。16周大強(qiáng)度跑臺(tái)訓(xùn)練后，EF值顯著低于對(duì)照組，可能與長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度的訓(xùn)練造成心肌組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷有關(guān)，導(dǎo)致心肌射血功能下降。

運(yùn)動(dòng)員心臟的特征主要表現(xiàn)在形態(tài)與機(jī)能兩個(gè)方面，其中，運(yùn)動(dòng)性心臟肥大是運(yùn)動(dòng)員心臟主要形態(tài)變化，以左心室肥大為主，其肥大程度與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)［12］。本研究大鼠進(jìn)行中等強(qiáng)度訓(xùn)練，16周后LVPWD、LVPWS和EF值顯著高于8周，提示伴隨著中等強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)間的延長(zhǎng)，左心室壁厚度增加，心肌功能得到進(jìn)一步改善，這與運(yùn)動(dòng)心臟的基本改變一致［12］。

3.2 不同強(qiáng)度不同時(shí)間訓(xùn)練后心肌細(xì)胞形態(tài)的改變

本研究對(duì)左心室壁進(jìn)行HE染色，經(jīng)過(guò)16周訓(xùn)練，對(duì)照組心肌細(xì)胞排列整齊致密、結(jié)構(gòu)清晰、細(xì)胞外間質(zhì)較少；中等強(qiáng)度組心肌細(xì)胞排列稍紊亂、細(xì)胞間隙微量增大、橫紋模糊、有少量的肌纖維缺失；大強(qiáng)度組心肌細(xì)胞肥大、排列紊亂、細(xì)胞間隙增大、肌纖維斷裂。這與李奕等［13］研究大鼠經(jīng)過(guò)7周的遞增負(fù)荷訓(xùn)練后心肌纖維形態(tài)的結(jié)果相似。

中等強(qiáng)度訓(xùn)練8周后心肌細(xì)胞排列整齊、細(xì)胞間隙正常、橫紋清晰，16周后心肌細(xì)胞肥大、間隙變寬、部分肌纖維斷裂或溶解。大強(qiáng)度訓(xùn)練8周后組織中存在少量空泡且細(xì)胞排列間隙增大，16周后出現(xiàn)紅細(xì)胞滲出現(xiàn)象、細(xì)胞核淺且不清楚，提示大鼠心肌出現(xiàn)了損傷。這可能是因?yàn)殚L(zhǎng)期的大強(qiáng)度的訓(xùn)練造成心肌反復(fù)缺血缺氧，導(dǎo)致心肌細(xì)胞發(fā)生病理性改變。劉澤廣等［14］類似的比較研究也指出運(yùn)動(dòng)組大鼠心肌纖維可見形態(tài)異常，著色不均勻，細(xì)胞邊界模糊不清，細(xì)胞排列不整齊。

3.3 不同強(qiáng)度不同時(shí)間訓(xùn)練后心肌細(xì)胞形態(tài)與自噬發(fā)生程度改變

細(xì)胞自噬屬于II型程序性細(xì)胞死亡，以自噬小體的形式呈現(xiàn)，溶酶體消化并形成自噬體，為其他細(xì)胞的生存與發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。細(xì)胞自噬作為細(xì)胞內(nèi)的主要降解途徑，不僅清除代謝廢物，還作為一種動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)，生成細(xì)胞更新和動(dòng)態(tài)平衡所需的能量和物質(zhì)［15］。大量研究結(jié)果已證實(shí)細(xì)胞自噬是心肌對(duì)抗損傷、緩解細(xì)胞死亡的一種重要調(diào)節(jié)方式［16］，心肌細(xì)胞分化再生能力非常有限，自噬對(duì)于維持心臟功能和活力具有重要的作用［17］。適宜強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可通過(guò)提高細(xì)胞自噬的激活而預(yù)防或緩解各種心臟疾?。?8］。目前，應(yīng)用透射電鏡動(dòng)態(tài)觀察自噬體的形成是檢測(cè)自噬發(fā)生的金標(biāo)準(zhǔn)［19］。因此，本研究利用透射電鏡觀察不同訓(xùn)練強(qiáng)度、時(shí)間大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)：

8周的訓(xùn)練后，對(duì)照組心肌細(xì)胞排列整齊致密、結(jié)構(gòu)清晰、閏盤連續(xù)、橋粒連接可見；中等強(qiáng)度組心肌細(xì)胞排列稍紊亂、有少量的肌纖維缺失、線粒體代償性增生、偶見自噬體雙層膜結(jié)構(gòu)；大強(qiáng)度組細(xì)胞膜破裂溶解、肌纖維紊亂、肌絲缺失、線粒體代償性增生、線粒體嵴消失、自噬體呈團(tuán)分布。16周后各組呈現(xiàn)與8周相同的變化趨勢(shì)。適宜強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以上調(diào)細(xì)胞自噬水平，從而降解細(xì)胞內(nèi)的代謝廢物，維持細(xì)胞自身穩(wěn)態(tài)［20］。本研究大強(qiáng)度組自噬程度的變化趨勢(shì)與Campos［21］研究結(jié)果基本一致，可能是過(guò)量的大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)使機(jī)體自由基生成增多，線粒體氧化磷酸化水平降低，線粒體代償性增加，引起過(guò)度自噬，從而損害心肌結(jié)構(gòu)及心臟功能。

中等強(qiáng)度訓(xùn)練8周后心肌細(xì)胞排列整齊、肌小節(jié)完整、Z線清晰，16周后細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，線粒體大量增生，部分肌纖維斷裂或溶解，自噬體聚集出現(xiàn)。大強(qiáng)度訓(xùn)練16周后大鼠心肌細(xì)胞膜局部缺失、線粒體聚變、嵴斷裂、電子密度增高、線粒體被細(xì)胞膜包裹形成雙層膜結(jié)構(gòu)、形成自噬體增多。賈紹輝等［22］研究發(fā)現(xiàn)，短期運(yùn)動(dòng)在導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的同時(shí)可以激活心肌細(xì)胞的自噬，長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)會(huì)降低心肌細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)自噬的激活。透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，中等強(qiáng)度長(zhǎng)期訓(xùn)練能有效地提高心肌線粒體數(shù)量與質(zhì)量，減少衰老或受損線粒體的數(shù)量，滿足運(yùn)動(dòng)時(shí)心輸出量的要求，形成運(yùn)動(dòng)性心臟重塑［23］，增強(qiáng)了心肌功能，有利于心臟供血供氧。

4 結(jié)論

中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練可引起心肌組織細(xì)胞良好的適應(yīng)性重塑，促進(jìn)細(xì)胞自噬，增加心肌收縮功能，對(duì)于心肌纖維起到一定保護(hù)作用。但是大強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間耐力訓(xùn)練可以導(dǎo)致心肌纖維排列紊亂、斷裂，線粒體損傷、聚變，自噬體形成增多，構(gòu)成心肌損傷發(fā)生的病理基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)觀察到訓(xùn)練時(shí)間和訓(xùn)練強(qiáng)度可以影響心肌細(xì)胞自噬的發(fā)生過(guò)程，但是對(duì)于心肌細(xì)胞自噬發(fā)生的機(jī)制，我們將后續(xù)研究報(bào)道。

［1］Bejarano E，Cuervo AM.Chaperone-mediated autophagy. Proc Am Thorac Soc，2010，7：29-39.

［2］錢帥偉，羅艷蕊，漆正堂，等.細(xì)胞自噬的分子學(xué)機(jī)制及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的調(diào)控作用.體育科學(xué)，2012，32（1）：64-70.

［3］Ferraro E，Giammarioli AM，Chiandotto S，et al.Exerciseinducedskeletalmuscleremodelingandmetabolic adaptation：redox signaling and role of autophagy.Antioxid Redox Signal，2014，21（1）：154-176.

［4］Jiang D，Chen K，Lu X，etal.Exerciseamelioratesthe detrimental effect of chloroquine on skeletal muscles in mice via restoring autophagy flux.Acta Pharmacol Sin，2014，35（1）：135-142.

［5］Sandoval H，Thiagarajan P，Dasgupta SK，et al.Essential role for Nix in autophagic maturation of erythroid cells.Nature，2008，454（7201）：232-235.

［6］De Meyer GR，Martinet W.Autophagy in the cardiovascular system.Biochim Biophys Acta，2009，1793（9）：1485-1495.

［7］徐菲菲，劉秀華.心肌自噬的生理與病理生理作用.生命科學(xué)進(jìn)展，2013，44（3）：193-196.

［8］Bedford TG，Tipton CM，Wilson NC，et al.Maximum oxygen consumption of rats and its changes with various experimental procedures.J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol，1979，47（6）：1278-1283.

［9］StewartTM，PlasenciaM，HanH，etal.Moderatorsand predictors of response to eating disorder risk factorreduction programs in collegiate female athletes.Psychol Sport Exerc，2014，15（6）：713-720.

［10］Nakae I，Hayashi H，Matsumoto T，et al.Clinical usefulness of a novel program"Heart Function View"for evaluating cardiac function from gated myocardial perfusion.SPECT，2014，28（8）：812-823.

［11］Pluim BM，Zwinderman AH，van der Laarse A，et al.The Athlete's Heart A Meta-Analysis of Cardiac Structure and Function.Circulation，2000，101（3）：336-344.

［12］常蕓，運(yùn)動(dòng)心臟的理論與實(shí)踐.北京，人民體育出版社，2008.

［13］李奕，曾凡星，廖靜雯，等.長(zhǎng)期大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)PI3K信號(hào)對(duì)心肌肥大的作用研究.西安體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，31（1）：83-89.

［14］劉澤廣，潘珊珊，郝喆，等.運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)保護(hù)效應(yīng)中大鼠心肌B型鈉尿肽表達(dá)的變化.體育科學(xué)，2014，34（9）：31-38.

［15］Mizushima N，Komatsu M.Autophagy：renovation of cells and tissues.Cell，2011，147（4）：728-741.

［16］CaoDJ，GilletteTG，HillJA.Cardiomyocyteautophagy：remodeling，repairing，andreconstructingtheheart.Curr Hypertens Rep，2009，11（6）：406-411.

［17］Nakai A，Yamaguchi O，Takeda T，et al.The role of autophagy in cardiomyocytes in the basal state and in response to hemodynamic stress.Nat Med，2007，13（5）：619-624.

［18］Golbidi S，Laher I.Molecular mechanisms in exerciseinduced cardioprotection.Cardiol Res Pract，2011：972807.

［19］Nadal M，Gold SE.Assessment of autophagosome formation by transmission electron microscopy.Methods Mol Biol，2012，835：481-489.

［20］He C，Sumpter R Jr，Levine B.Exercise induces autophagy in peripheral tissues and in the brain.Autophagy，2012，8（10）：1548-1551.

［21］Campos Munoz A.Mitochondrial apoptosis.An R Acad Nac（Madr），2004，21（4）：627-636.

［22］賈紹輝，劉君，寇現(xiàn)娟，等.運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬對(duì)小鼠心肌的保護(hù)作用.武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，48（10）：53-56.

［23］Rawlins J，Bhan A，Sharma S.Left Ventricular Hypertrophy in Athletes.Eur Heart J Cardiovasc Imaging，2009，10（3）：350-356.

Effects of Endurance Training on the Cardiomyocyte Autophagy in Rats

Ma Xiaowen1，2，Chang Yun1，Wang Shiqiang2，Wang Fei1
1 China Institute of Sport Science，Beijing，China 100061
2 Shanghai University of Sport，Shanghai，China 200438

Chang Yun，Email：changyun@ciss.cn

Objective To investigate the effects of endurance training with different intensity and duration on the cardiomyocyte autophagy of rats.Methods 48 SD rats were randomly divided into sedentary control group，moderate intensity exercise group and high intensity exercise group.Rats in the two exercise groups performed treadmill training 5 days per week，1 hour per day respectively for 8 weeks and 16 weeks at the speed and slope of 15.2m/min and 5°.The echocardiography was carried out for the rats respectively after 8 and 16 weeks of experiment and the heart weight index（HWI）was calculated according to echocardiogram and body weight.The histology of left ventricular wall was observed microscopically and the level of autophagy was determined by transmission electron microscope.Results The HWI in high intensity exercise group after 16 weeks of training was significantly lower than in sedentary control group（P＜0.05）and high intensity exercise group after 8 weeks of training（P＜0.05）.The LVPWD，LVPWS and EF in moderate intensity exercise group after 16 weeks of training were significantly greater than that in moderate intensity exercise group after 8 weeks of training，and in moderate intensity exercise group after 8 weeks of training were significantly greater than that in sedentary control group（P＜0.05）.The LVPWD，LVPWS and EF in high intensity exercise groupafter 16 weeks of training were significantly smaller than that in sedentary control group（P＜0.05）.The degree of autophagy exacerbated with the increasing of duration and intensity of endurance training.Conclusion Though the endurance training can well remodel the myocardial structure，however，long-term high intensity endurance training can cause the appearance of abnormal myocardial fiber and mitochondrial damaging fusion，and increase in level of autophagy.

endurance exercise，intensity，duration，myocardial autophagy

2015.04.03

國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目（14-01）

常蕓，Email：changyun@ciss.cn