低氧训练对大鼠脑组织Ngb、HIF-1α、Bax和Bcl-2的影响

摘      要：探讨常压下模拟低氧(氧体积分数13.6%)训练对大鼠脑组织Ngb、HIF-1α、Bax和Bcl-2的影响，为运动和低氧适应提供理论参考。将50只9周龄雄性SD大鼠随机分为低住安静组、低住低练组、高住安静组、高住低练组和高住高练低练组，每组10只。训练组大鼠进行跑台训练，强度为常氧下35 m/min、低氧下30 m/min，持续运动1 h/d，5 d/周，持续4周。实验结束后，采用ELISΑ试剂盒分别检测大鼠脑组织Ngb、HIF-1α、Bax和Bcl-2水平，并计算Bax与Bcl-2的比值。结果发现：(1)与低住安静组比较，低住低练组HIF-1α、Bax和Bax/Bcl-2均升高(P<0.05或P<0.01)；高住安静、高住低练和高住高练低练组的Ngb、HIF-1α、Bax和Bcl-2均升高(P<0.05或P<0.01)。(2)与低住低练组相比，高住安静、高住低练和高住高练低练组的HIF-1α和Bcl-2均升高(P<0.01)；高住低练和高住高练低练组的Bax/Bcl-2降低(P<0.01)；高住高练低练组的Ngb升高(P<0.01)。(3)与高住安静组相比，高住低练组和高住高练低练组的HIF-1α、Bcl-2均升高(P<0.05或P<0.01)；高住高练低练组的Ngb升高(P<0.01)，Bax/Bcl-2降低(P<0.05)。(4)与高住低练组相比，高住高练低练组Bcl-2升高(P<0.01)。(5)Ngb表达和HIF-1α表达呈正相关(r=0.563，P<0.01)；Ngb表达与Bax/Bcl-2变化呈正相关(r=0.486，P<0.01)；HIF-1α表达与Bax/Bcl-2变化呈正相关(r=0.353，P<0.05)。结果表明：单纯训练刺激会引起大鼠脑组织HIF-1α升高，单纯低氧刺激会引起大鼠脑组织Ngb和HIF-1α升高，当训练和低氧这两种因素相互结合时，Ngb和HIF-1α的升高更明显。高住高练低练对大鼠脑组织Bcl-2的影响要大于高住低练。Ngb和HIF-1α的升高，使Bax/Bcl-2向着有利于神经元存活的方向发展，提示Ngb和HIF-1α参与了中枢神经系统的缺氧耐受和自我保护。
关  键  词：运动生物化学；低氧训练；脑红蛋白；低氧诱导因子-1α；细胞凋亡基因；大鼠
中图分类号：G804.7    文献标识码：A    文章编号：1006-7116(2012)01-0129-05

Abstract: The authors probed into the effects of hypoxic (13.6% oxygen content) training simulated under a normal pressure on brain tissues Ngb, HIF-1α, Bax and Bcl-2 of rats, so as to provide a theoretical reference for exercising and hypoxic adaptation. The authors divided 50 9 weeks old male SD rats randomly into a living low calm group, a living low training low group, a living high calm group, a living high training low group and a living high training high and low group; each group contained 10 rats. The rats in training groups were trained on a treadmill for 4 weeks at an intensity of 35m/min under a normal oxygen condition or 30m/min under a hypoxic condition, 1h/d (continuous exercising), 5d/week. After the experiment was finished, an ELISA kit was used to respectively measure the levels of brain tissues Ngb, HIF-1α, Bax and Bcl-2 of the rats, and the ratio of Bax to Bcl-2 was calculated. The authors revealed the following findings: 1) as compared with living low calm group, the HIF-1α, Bax and Bax/Bcl-2 of the rats in living low training low group increased (P<0.05 or P<0.01); the Ngb, HIF-1α, Bax and Bcl-2 of the rats in living high calm group, living high training low group and living high training and high and low group in-creased (P<0.05 or P<0.01); 2) as compared with living high calm group, the HIF-1α and Bcl-2 of the rats in living high calm group, living high training low group and living high training and high and low group increased (P<0.01); the Bax/Bcl-2 of the rats in living high training low group and living high training and high and low graoup de-creased (P<0.01); the Ngb of the rats in living high training and high and low group increased (P<0.01); 3) as com-pared with living high calm group, the HIF-1α and Bcl-2 of the rats in living high training low group and living high training and high and low group increased (P<0.05 or P<0.01); the Ngb of the rats in living high training and high and group increased (P<0.01), while their Bax/Bcl-2 decreased (P<0.05); 4) as compared with living high training low group, the Bcl-2 of the rats in living high training and high and low group increased (P<0.01); 5) Ngb expres-sion and HIF-1α expression showed a positive correlation (r=0.563, P<0.01); Ngb expression and Bax/Bcl-2 varia-tion showed a positive correlation (r=0.486, P<0.01); HIF-1α expression and Bax/Bcl-2 variation showed a positive correlation (r=0.353, P<0.05). The findings indicated the followings: training stimulation alone would cause the in-crease of brain tissue HIF-1 of rats; hypoxic stimulation alone would cause the increase of brain tissues Ngb and HIF-1α of rats; when such two factors as training and hypoxia were mutually combined, the increase of Ngb and HIF-1α would be more significant; the effects of living high training high and low on brain tissue Bcl-2 of rats were more significant than the effects of living high training low; the increase of Ngb and HIF-1α enabled Bax/Bcl-2 to develop in the direction favorable for neuron survival, which suggested that Ngb and HIF-1α had participated in the hypoxic tolerance and self protection of the central nervous system.
Key words: sports biochemistry；hypoxic training；neuroglobin；hypoxia induced factor-1α；apoptotic gene；rat