任 磊，苗 杰，秦永生，王大寧，彭 朋

絕經(jīng)前女性患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)明顯低于同齡男性，然而女性的性別優(yōu)勢(shì)在絕經(jīng)后逐漸減退[1]，提示性激素對(duì)心肌代謝具有重要調(diào)節(jié)作用。除雌激素減少外，女性絕經(jīng)后體重增加、肥胖等危險(xiǎn)因素同樣增加心血管疾病發(fā)病率[2]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及人體研究均證實(shí)[3]，雌激素減少甚至缺乏（絕經(jīng)）可誘導(dǎo)心臟發(fā)生病理性重塑，心血管發(fā)病率（如急性心肌梗塞、心力衰竭）明顯升高。

心肌細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）在心臟生長(zhǎng)發(fā)育、結(jié)構(gòu)重塑以及功能穩(wěn)態(tài)中起關(guān)鍵作用[4]。心肌ECM主要成分是膠原（I型和III型），后者由成纖維細(xì)胞產(chǎn)生。膠原合成與降解的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)于維持心臟正常結(jié)構(gòu)與功能具有重要調(diào)節(jié)效應(yīng)。心臟處于病理狀態(tài)下（如高血壓、心肌梗塞等），心臟發(fā)生重塑，表現(xiàn)為心肌膠原過(guò)度沉積甚至發(fā)生心肌纖維化、心臟肥大、心肌細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)和功能異常甚至引起心力衰竭[4]。基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）是一類鋅依賴性蛋白水解酶家族，其中MMP-2是最重要的一種MMPs，在大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)呈組成性表達(dá)，其作用是降解變性膠原及其他ECM蛋白[5]。此外，MMPs還受其天然抑制劑——組織金屬蛋白酶抑制物（tissue inhibitors of metalloproteinases，TIMPs）的負(fù)反饋性調(diào)節(jié)，以防止ECM被過(guò)度降解[6]。因此，MMPs與TIMPs間的穩(wěn)態(tài)平衡是心臟重塑的決定性因素。

規(guī)律運(yùn)動(dòng)是預(yù)防和治療心血管疾病的重要非藥物手段，具有經(jīng)濟(jì)、安全、方便、副作用小、療效顯著等突出特點(diǎn)[7]。針對(duì)多種心血管疾病患者/動(dòng)物模型的研究均顯示，有氧運(yùn)動(dòng)能夠誘導(dǎo)心血管系統(tǒng)產(chǎn)生良性適應(yīng)，包括血壓下降、心肌細(xì)胞再生、心肌纖維化和心臟肥大減輕，從而抑制病理性心臟重塑[8]。PóSA等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合熱量限制能夠顯著降低去卵巢大鼠心血管危險(xiǎn)因素水平。業(yè)已證實(shí)，雌激素缺乏誘導(dǎo)MMP-2活性下調(diào)以及MMPs/TIMPs系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)失衡是心肌重塑的重要原因[3]，而氧化應(yīng)激介導(dǎo)的翻譯后修飾可激活MMP-2[10-11]。由于運(yùn)動(dòng)對(duì)ECM代謝以及氧化應(yīng)激均具有調(diào)節(jié)作用，因此推測(cè)規(guī)律體力活動(dòng)能夠抑制雌激素缺乏誘導(dǎo)的病理性心臟重塑，其機(jī)制可能與調(diào)控MMP-2/TIMP-2穩(wěn)態(tài)平衡有關(guān)。本研究旨在觀察8周自主跑輪運(yùn)動(dòng)對(duì)去卵巢大鼠心臟重塑的影響并探討MMP-2和TIMP-2在其間的作用機(jī)制，為絕經(jīng)后女性心血管疾病的康復(fù)治療提供科學(xué)依據(jù)和有效方法。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組

60只8周齡雌性SPF級(jí)Wistar大鼠，購(gòu)自中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。動(dòng)物分籠飼養(yǎng)，12/12 h明暗交替，溫度20～24℃，濕度50%～60%，自由進(jìn)食水。

動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境1周后依照隨機(jī)數(shù)字表法分為假手術(shù)組（n＝30）和去卵巢組（n＝30），去卵巢組大鼠行卵巢摘除術(shù)，方法為[12-13]：腹腔注射0.3%戊巴比妥鈉（0.1 mg/kg）麻醉動(dòng)物，俯臥位備皮，沿背部后正中線做1.0～1.5 cm縱型切口，暴露棕黃色卵巢組織，沿子宮角處結(jié)扎并切除卵巢，逐層縫合傷口。假手術(shù)組僅切除卵巢周圍脂肪，其他步驟同上。術(shù)后給予青霉素（0.2 mL，20 000 IU）肌注以預(yù)防感染。4周后將假手術(shù)組隨機(jī)分為假手術(shù)安靜組（sham control group，SC）和假手術(shù)運(yùn)動(dòng)組（sham exercise group，SE），去卵巢組分為去卵巢安靜組（ovariectomized group，OV）和去卵巢運(yùn)動(dòng)組（ovariectomized exercise group，OVE），每組n＝15。隨后SC和OV組動(dòng)物在鼠籠內(nèi)安靜飼養(yǎng)，SE和OVE組進(jìn)行8周自主跑輪運(yùn)動(dòng)，即鼠籠內(nèi)安裝有一直徑為26 cm、寬8 cm并能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼質(zhì)跑輪，動(dòng)物可自由進(jìn)行轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)，不控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間[14-15]。干預(yù)周期選擇8周參照文獻(xiàn)報(bào)道[16]，即誘導(dǎo)心血管系統(tǒng)產(chǎn)生良性變化的最短時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于造模失敗、意外死亡等原因，共剔除5只動(dòng)物，最終樣本量n＝55，分別為SC組n＝15、SE組n＝15、OV組n＝13、OVE組n＝12。

1.2 心臟結(jié)構(gòu)與功能測(cè)定

末次實(shí)驗(yàn)后48 h稱量體質(zhì)量，隨后腹腔注射0.3%戊巴比妥鈉（0.1 mg/kg）麻醉動(dòng)物并取仰臥位固定，胸部備皮，用高分辨率小動(dòng)物超聲影像系統(tǒng)（Vevo 3100，加拿大VisualSonics公司）檢測(cè)心臟結(jié)構(gòu)和功能，取左心室乳頭肌水平進(jìn)行二維短軸掃描（M超）。檢測(cè)指標(biāo)包括：左心室舒張末期直徑（left ventricular end-diastolic diameter LVEDD）、左心室收縮末期直徑（left ventricular end-systolic diameter，LVESD）、左心室壁厚度（left ventricular wall thickness，LVWT）和左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。

1.3 大鼠取材

超聲檢測(cè)后每組取4只動(dòng)物利用Langendorff灌流裝置建立離體心臟缺血/再灌注模型（見(jiàn)1.8）。其余大鼠處死后取出心臟并稱重（心臟質(zhì)量），分離左心室并稱重（左心室質(zhì)量），分別計(jì)算與體質(zhì)量的比值作為心臟質(zhì)量指數(shù)（heart mass index，HMI）和左心室質(zhì)量指數(shù)（left ventricular mass index，LVMI）。在左心室最大橫徑處橫切將其分為兩部分，一部分利用Masson染色進(jìn)行組織病理學(xué)觀察，另一部分投入液氮中并迅速轉(zhuǎn)入-80℃低溫冰箱凍存待測(cè)。

1.4 心肌病理組織學(xué)觀察

將心肌組織用10%甲醛溶液固定，經(jīng)脫水、透明、包埋和切片（5 μm）后利用Masson染色制作組織切片，每張切片隨機(jī)選取5個(gè)視野，用圖像分析軟件（Image Pro Plus 6.0，美國(guó)Media Cybernetics公司）測(cè)量膠原面積，用膠原面積與所測(cè)視野面積的比值作為膠原容積分?jǐn)?shù)（collagen volume fraction，CVF）以表示心肌纖維化程度。

1.5 心肌MMP-2和TIMP-2蛋白表達(dá)量檢測(cè)

利用Western Blot法檢測(cè)蛋白表達(dá)量。心肌組織勻漿后，提取總蛋白，用BCA法測(cè)定蛋白濃度。取100 μg蛋白經(jīng)7.5%SDS-PAGE分離后轉(zhuǎn)移至PVDF膜。64 kDa MMP-2、72 kDa MMP-2和TIMP-2一抗4℃靜置過(guò)夜，二抗37℃孵育2 h，充分洗滌后，使用ECL發(fā)光成像，利用凝膠成像系統(tǒng)（ChemiDoc XRS，美國(guó)BIO-RAD公司）拍攝并掃描各條帶灰度值。將每個(gè)條帶與相應(yīng)樣品的β-actin條帶灰度值進(jìn)行比較，以各組與SC組的比值作為蛋白相對(duì)表達(dá)量。

1.6 心肌谷胱甘肽（glutathione，GSH）含量檢測(cè)

心肌組織勻漿后（勻漿液成分：0.25 M蔗糖、20 mM Tris、1 mM二硫蘇糖醇），4℃、15 000 g離心30 min，取上清并加入0.1 M CaCl2、0.25 M蔗糖、20 mM Tris和1 mM二硫蘇糖醇后孵育30 min，20 000 g離心60 min，取上清按照GSH試劑盒（武漢博士德生物工程有限公司）操作說(shuō)明，利用紫外分光光度計(jì)（U-3010，日本日立公司）以比色法于420 nm波長(zhǎng)處測(cè)定OD值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品計(jì)算心肌GSH含量（單位：mmol/mg蛋白）。

1.7 心肌I型膠原（type I collagen，Col-I）和3-硝基酪氨酸（3-nitrotyrosine，3-NT）含量檢測(cè)

取適量心肌組織于磷酸鹽緩沖液（pH 7.4）中勻漿，4℃、3 000 g離心20 min，按照相應(yīng)試劑盒（武漢博士德生物工程有限公司）說(shuō)明進(jìn)行操作，利用利用紫外分光光度計(jì)（U-3010，日本日立公司）以比色法于450 nm波長(zhǎng)處測(cè)定OD值，參照標(biāo)準(zhǔn)品計(jì)算心肌Col-I（單位為：pg/mg蛋白）和3-NT含量（單位為：pmol/mg蛋白）。

1.8 大鼠離體缺血-再灌注模型制備與心肌梗死面積檢測(cè)

按10 ml/kg腹腔注射0.3%戊巴比妥鈉麻醉大鼠，仰臥固定，開胸后將心臟置于持續(xù)通入95%O2和5%CO2混合氣體的4℃預(yù)冷的肝素化K-H液中，將主動(dòng)脈連接至Langendorff離體心臟灌流系統(tǒng)（南京美易科技有限公司）末端，灌流條件保持37℃恒溫、75 mmHg恒壓。心臟灌流平衡10 min后，停止氧供和灌注液，使心臟缺血30 min后再灌注60 min。

灌流完成后收集心臟標(biāo)本置于-80℃低溫冰箱凍存20 min后取出，迅速沿心尖部至心底部橫切取1～2 mm厚度心肌組織，置于10%甲醛溶液固定并利用Masson染色制作病理切片，方法同1.4。每張切片隨機(jī)選取5個(gè)視野，用圖像分析軟件（Image Pro Plus 6.0，美國(guó)Media Cybernetics公司）檢測(cè)心肌梗死面積，根據(jù)以下公式計(jì)算心肌梗死面積百分比：心肌梗死面積百分比=心肌梗死面積÷所測(cè)視野心肌總面積×100%。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。所有數(shù)據(jù)以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，組間比較使用單因素方差分析，多重比較使用LSD檢驗(yàn)。顯著性水平定為P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 體質(zhì)量與心臟質(zhì)量的變化

與SC組比較，OV和OVE組體質(zhì)量增加（P＜0.05），SE組、OV組和OVE組心臟和左心室質(zhì)量、HMI和LVMI均升高（P＜0.05）；與OV組比較，OVE組體質(zhì)量和心臟質(zhì)量下降（P＜0.05），HMI、左心室質(zhì)量以及LVMI無(wú)顯著性差異（P＞0.05）（見(jiàn)表1）。

表1 體質(zhì)量與心臟質(zhì)量的變化Table 1 Body Mass and Cardiac Mass

2.2 心臟結(jié)構(gòu)與功能的變化

與SC組比較，SE組LVEDD、LVWT升高（P＜0.05），OV組LVWT升高（P＜0.05），LVEDD和LVEF下降（P＜0.05），OVE組LVWT升高（P＜0.05），LVEF下降（P＜0.05）；與OV組比較，OVE組LVEDD和LVEF升高（P＜0.05）（見(jiàn)表2）。

表2 心臟結(jié)構(gòu)與功能的變化Table2 Cardiac Structure and Function

2.3 心肌病理組織學(xué)觀察以及CVF和Col-I含量的變化

心臟組織病理學(xué)觀察見(jiàn)圖1，各組CVF的變化見(jiàn)圖2，Col-I含量的變化見(jiàn)圖3。結(jié)果顯示：心肌細(xì)胞呈紅色，膠原纖維呈藍(lán)色。SC和SE組僅含有極少量膠原纖維；OV和OVE組膠原含量明顯增多，CVF和Col-I含量均高于SC組（P＜0.05）；OVE組較OV組膠原纖維顯著減少，CVF和Col-I含量降低（P＜0.05）。

圖1 心肌病理組織學(xué)觀察（Masson染色，×400）Figure1 Histopathology of Myocardium（Masson staining，×400）

圖2 各組CVF的變化Figure 2 CVF in Each Group

圖3 各組Col-I含量的變化Figure 3 Col-I Content in Each Group

2.4 心肌MMP-2和TIMP-2蛋白表達(dá)量的變化

72 kDa MMP-2活性在各組均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。與SC組比較，OV組64 kDa MMP-2活性、TIMP-2含量以及64 kDa MMP-2/TIMP-2比值均下降（P＜0.05）；與OV組比較，OVE組64 kDa MMP-2活性、TIMP-2含量以及64 kDa MMP-2/TIMP-2比值升高（P＜0.05）（見(jiàn)圖4～6）。

圖4 各組MMP-2蛋白表達(dá)量的變化Figure4 MMP-2 Protein Expression in Each Group

圖5 各組TIMP-2含量的變化Figure5 TIMP-2 Content in Each Group

圖6 各組64 kDa MMP-2/TIMP-2比值的變化Figure6 64 kDa MMP-2/TIMP-2 Ratio in Each Group

2.5 心肌3-NT和GSH含量的變化

與SC組比較，OV組3-NT和GSH含量均下降（P＜0.05）；與OV組比較，OVE組GSH含量升高（P＜0.05），3-NT含量無(wú)顯著性變化（P＞0.05）（見(jiàn)圖7～8）。

圖7 各組心肌3-NT含量的變化Figure7 Myocardial 3-NT Content in Each Group

圖8 各組心肌GSH含量的變化Figure8 Myocardial GSH Content in Each Group

2.6 離體缺血-再灌注時(shí)心肌梗死面積的變化

經(jīng)Masson染色后，存活心肌被染成紅色，梗死心肌呈現(xiàn)藍(lán)綠色（見(jiàn)圖9）。與SC組比較，SE組心肌梗死面積百分比下降（P＜0.05），OV組心肌梗死面積百分比升高（P＜0.05）；與OV組比較，OVE組心肌梗死面積百分比下降（P＜0.05）（見(jiàn)圖10）。

圖9 離體缺血-再灌注時(shí)心肌梗死區(qū)示意圖（Masson染色，×400）Figure9 Myocardial Infarct Zone during Isolated Ischemia-Reperfusion（Masson staining，×400）

3 討 論

3.1 自主跑輪運(yùn)動(dòng)抑制去卵巢大鼠心臟重塑

圖10 各組心肌梗死面積百分比的變化Figure10 Percentage of Myocardial Infarct Size in Each Group

心肌細(xì)胞間質(zhì)對(duì)于維持心臟結(jié)構(gòu)和功能的完整性具有重要意義，心肌間質(zhì)中的膠原蛋白處于合成-降解動(dòng)態(tài)變化中，當(dāng)動(dòng)態(tài)平衡被打破時(shí)將產(chǎn)生心肌纖維化以及心臟重塑，最終導(dǎo)致心功能障礙[17]。研究顯示[3]，雌激素及其受體在調(diào)節(jié)ECM代謝中起重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)，與SC組比較，OV組大鼠CVF和Col-I含量增加，心臟和左心室質(zhì)量以及HMI和LVMI升高，超聲心動(dòng)圖顯示LVWT升高、LVEDD和LVEF下降，提示雌激素缺乏造成ECM代謝紊亂、心肌發(fā)生病理性肥大（向心性肥大）以及纖維化、心功能下降。心肌纖維化和心臟肥大導(dǎo)致心肌缺血缺氧、心臟硬度增加、心室壁順應(yīng)性下降，進(jìn)而影響心臟舒縮功能，此外還可增加心肌電異質(zhì)性，易引發(fā)心律失常，是心血管疾病患者心源性猝死的重要原因[17]。由于雌激素缺乏可導(dǎo)致自主神經(jīng)功能紊亂[18]、NO生物利用度下降[19]、細(xì)胞凋亡通路激活[20]以及心臟舒縮功能異常[21]，因此去卵巢大鼠發(fā)生缺血性損傷（例如心肌梗塞）后心臟重塑進(jìn)程明顯加快[22]，更易發(fā)生心力衰竭。在本研究中，OV組離體缺血-再灌注時(shí)心肌梗死面積百分比較SC組明顯增加，提示去卵巢大鼠心臟對(duì)缺血-再灌注損傷應(yīng)激的耐受能力減弱。

調(diào)控ECM穩(wěn)態(tài)是治療多種心血管疾病的重要策略，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是防治心血管疾病的重要非藥物手段。在本研究中，8周運(yùn)動(dòng)后，OVE組CVF和Col-I含量較OV組下降，這與ALMEIDA等[23]、JITMANA等[24]、HUANG等[20]和MARQUES等[25]分別以8、9、10、13周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)以及FELIX等[26]以10周游泳訓(xùn)練為模型的研究結(jié)果一致，提示長(zhǎng)期規(guī)律體力活動(dòng)（不論何種運(yùn)動(dòng)方式）能夠減輕去卵巢大鼠心肌膠原沉積。膠原減少有助于心動(dòng)周期過(guò)程中心肌收縮力分布恢復(fù)正常并提高心壁順應(yīng)性[27]，進(jìn)而提升心臟舒縮功能。CHOI等[28]的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期（12周）有氧運(yùn)動(dòng)能夠減少心肌膠原交聯(lián)?？傊?，運(yùn)動(dòng)對(duì)膠原含量、結(jié)構(gòu)（即空間排列）以及相互作用均具有有益作用，對(duì)雌激素缺乏誘導(dǎo)的心肌纖維化起抑制甚至逆轉(zhuǎn)作用。然而BENITO等[29]發(fā)現(xiàn)，健康大鼠進(jìn)行18周大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后心肌發(fā)生纖維化，SCHULTZ等[30]等證實(shí)，心力衰竭大鼠進(jìn)行16個(gè)月自主跑輪運(yùn)動(dòng)后，心肌膠原沉積增加，提示過(guò)量運(yùn)動(dòng)可誘導(dǎo)或者進(jìn)一步加重心肌重塑，即體力活動(dòng)的心臟健康效應(yīng)存在“負(fù)荷閾值”，超出這一閾值則造成適應(yīng)不良[31-32]。

值得注意的是，本研究OVE組左心室質(zhì)量、HMI以及LVMI與OV組并無(wú)顯著性差異，似乎說(shuō)明去卵巢大鼠心臟肥大并未改善。然而超聲心動(dòng)圖顯示，OVE組心腔內(nèi)徑（LVEDD）較OV組升高，左心室形態(tài)上顯示“離心性肥大”，同時(shí)由于心功能改善，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)心臟發(fā)生生理性肥大。然而LIAO等[33]和ROSSONI等[34]的報(bào)道證實(shí)，衰老大鼠分別進(jìn)行13周和18周游泳運(yùn)動(dòng)后心臟肥大減輕（心臟質(zhì)量和室壁厚度下降），但對(duì)心肌細(xì)胞體積無(wú)明顯影響，因此認(rèn)為是ECM減少造成的（心臟質(zhì)量或室壁厚度增加是心肌細(xì)胞體積增大和ECM增多共同作用所致）。研究結(jié)果不一致可能與動(dòng)物模型、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷以及干預(yù)時(shí)間等因素有關(guān)。本研究結(jié)果與施曼莉等[35]等讓心肌梗塞后心力衰竭大鼠進(jìn)行10周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)以及GARCIARENA等[36]讓自發(fā)性高血壓大鼠進(jìn)行8周游泳運(yùn)動(dòng)的報(bào)道一致。針對(duì)游泳、長(zhǎng)跑等耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的調(diào)查同樣顯示[37]，長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)可引起心室壁增厚、心腔擴(kuò)大并伴隨心功能提高，其機(jī)制與運(yùn)動(dòng)時(shí)心臟前負(fù)荷（容量負(fù)荷，即回心血量）增加造成肌節(jié)串聯(lián)性增生有關(guān)[38]。由此推測(cè)，運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的生理性心臟肥大與病理性肥大在去卵巢大鼠運(yùn)動(dòng)康復(fù)過(guò)程中同時(shí)存在并相互影響，最終前者的良性作用逆轉(zhuǎn)了后者的負(fù)面效應(yīng)，表現(xiàn)為心臟由病理性肥大向生理性肥大轉(zhuǎn)變，同時(shí)心功能增強(qiáng)。此外本研究還發(fā)現(xiàn)，OVE組離體缺血-再灌注時(shí)梗死面積百分比較OV組顯著降低。研究指出，膠原沉積在心肌梗塞后心臟重塑中起促進(jìn)作用[39]，而心肌膠原含量下降則可抑制去卵巢大鼠心肌梗塞后心臟重塑進(jìn)程[23]。結(jié)合本研究結(jié)果我們認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)通過(guò)抑制去卵巢大鼠心肌纖維化不僅提高心臟安靜狀態(tài)下的舒縮功能，還可增強(qiáng)心臟對(duì)缺血-再灌注損傷應(yīng)激的耐受性

3.2 自主跑輪運(yùn)動(dòng)激活MMP-2信號(hào)途徑并改善MMP-2/TIMP-2穩(wěn)態(tài)平衡

心肌纖維化以及心臟重塑是多種因素相互作用的結(jié)果，其分子機(jī)制涉及ECM代謝中的多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，其中MMP-2活性下降以及MMP-2/TIMP-2穩(wěn)態(tài)失衡是最重要的原因[3]。MMP-2合成初始是以無(wú)活性的酶原（即無(wú)活性前體物質(zhì)）形式存在（即72 kDa MMP-2），隨后通過(guò)翻譯后調(diào)控而活化（即64 kDa MMP-2，其蛋白表達(dá)量可代表MMP-2活性）[40]；TIMP-2是MMP-2的天然抑制物，可與MMP-2形成穩(wěn)定復(fù)合物，阻礙酶原活化或抑制已活化的酶活性。在本研究中，OV組72 kDa MMP-2表達(dá)量在各組均無(wú)顯著性變化，說(shuō)明雌激素下降對(duì)MMP-2酶原并無(wú)影響，但64 kDa MMP-2蛋白表達(dá)下調(diào)，提示MMP-2活性受到抑制，這與黃偉等[41]針對(duì)衰老大鼠的研究結(jié)果一致。然而心肌梗塞造成的心力衰竭大鼠心肌MMP-2表達(dá)上調(diào)，這可能是動(dòng)物造模初期的代償性反應(yīng)，或者M(jìn)MP-2升高參與了心梗后瘢痕的形成過(guò)程[42]。研究結(jié)果存在差異甚至相互矛盾說(shuō)明不同原因、疾病不同階段造成的心肌纖維化擁有截然不同的調(diào)控機(jī)制。OV組TIMP-2表達(dá)量與64 kDa MMP-2同步下降，似乎說(shuō)明MMP-2活性以及對(duì)TIMP-2的抑制作用均減弱。YANG等[43]的研究指出，膠原代謝平衡最終由MMPs/TIMPs比值決定。本研究中64 kDa MMP-2/TIMP-2比值在OV組降低，說(shuō)明MMP-2活性被TIMP-2抑制，降解膠原的能力下降，最終引起膠原沉積直至心肌纖維化。經(jīng)過(guò)8周自主跑輪運(yùn)動(dòng)后，與OV組比較，OVE組64 kDa MMP-2和TIMP-2蛋白表達(dá)量均顯著性升高，這與KWAK等[44]以衰老大鼠為研究對(duì)象的研究結(jié)果一致，即12周中等強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可延緩增齡誘導(dǎo)的MMP-2活性下調(diào)。更為重要的是，OVE組64 kDa MMP-2/TIMP-2比值較OV組升高，且與SC組無(wú)顯著性差異，提示TIMP-2對(duì)MMP-2的抑制作用得到解除。在甄潔[45]等的研究中，心力衰竭大鼠10周有氧運(yùn)動(dòng)后雖然TIMP-1和MMP-1蛋白表達(dá)量均下調(diào)，但MMP-1/TIMP-1比值增加，與本研究結(jié)果類似?？傊琈MP-2/TIMP-2穩(wěn)態(tài)平衡改善是自主跑輪運(yùn)動(dòng)抑制去卵巢大鼠心臟重塑的重要機(jī)制。

MMP-2可通過(guò)蛋白水解和非蛋白水解2條翻譯后調(diào)節(jié)途徑激活[11]。蛋白水解途徑中，72 kDa MMP-2酶原序列中抑制性前肽被切除后釋放具有酶活性的64 kDa MMP-2，非蛋白水解途徑即在GSH協(xié)助下由過(guò)氧亞硝酸鹽（ONOO-）對(duì)MMP-2酶原進(jìn)行硝基化修飾而活化[10]。GSH是細(xì)胞內(nèi)的非酶抗氧化劑，其含量減少可作為氧化應(yīng)激的生物標(biāo)記。ONOO-是超氧陰離子與一氧化氮（nitric oxide，NO）（活性氮的一種）的反應(yīng)產(chǎn)物，最終代謝為3-NT。3-NT是蛋白硝基化終端產(chǎn)物，病理?xiàng)l件下產(chǎn)生的多種活性氧和活性氮導(dǎo)致機(jī)體氧化損傷，同時(shí)引起酪氨酸殘基發(fā)生硝基化而生成3-NT，故3-NT被認(rèn)為機(jī)體氧化應(yīng)激和蛋白硝基化的重要評(píng)估參數(shù)。然而在本研究中，OV組GSH和3-NT含量均下降，MMP-2基因翻譯后修飾作用減弱，MMP-2活性隨之下調(diào)。3-NT含量降低可能與NO合成與利用減少有關(guān)。研究顯示[2-3]，絕經(jīng)后女性患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加，包括心肌梗塞、高血壓等，其機(jī)制之一與氧化應(yīng)激增強(qiáng)以及NO生物利用率降低有關(guān)。8周自主跑輪運(yùn)動(dòng)后，OVE組GSH含量增加，MMP-2活性上調(diào)，但3-NT并無(wú)顯著性變化。運(yùn)動(dòng)既可上調(diào)NO水平，同時(shí)又能夠下調(diào)自由基含量[23]，故兩者（NO＋超氧陰離子）反應(yīng)產(chǎn)物ONOO-最終代謝為3-NT的含量在本研究OVE組與OV組之間并無(wú)顯著性變化。由于MMP-2非蛋白水解活化途徑需要GSH和ONOO-同時(shí)參與，因此即使ONOO-含量并未增加，GSH的升高依然能夠促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)殘存的ONOO-對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行硝基化修飾，進(jìn)而激活MMP-2[46-47]。由此可見(jiàn)，運(yùn)動(dòng)通過(guò)激活MMP-2信號(hào)途徑并維持MMP-2/TIMP-2穩(wěn)態(tài)平衡進(jìn)而對(duì)去卵巢大鼠心肌產(chǎn)生保護(hù)效應(yīng)。

4 結(jié)論

絕經(jīng)期婦女心血管疾病發(fā)生率明顯增加，本研究以去卵巢大鼠為動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn)，雌激素缺乏誘導(dǎo)心臟重塑，表現(xiàn)為心肌纖維化、病理性心臟肥大、心功能下降，缺血-再灌注損傷加重，其機(jī)制與MMP-2/TIMP-2穩(wěn)態(tài)失衡造成膠原代謝紊亂有關(guān)；而長(zhǎng)期規(guī)律運(yùn)動(dòng)可能通過(guò)激活MMP-2信號(hào)途徑并改善MMP-2/TIMP-2穩(wěn)態(tài)平衡抑制去卵巢大鼠心臟重塑（即心肌纖維化減輕，病理性心臟肥大向生理性肥大轉(zhuǎn)變，心功能提升）并增強(qiáng)心臟對(duì)缺血-再灌注損傷的耐受能力。因此，運(yùn)動(dòng)療法是防治絕經(jīng)期女性心血管疾病的重要康復(fù)手段。