目的:通过在体大鼠心肌缺血再灌注模型观察游泳运动预处理后的心肌保护作用,本研究主要探讨游泳运动预处理对心肌缺血再灌注损伤的膜保护效应,以及钙蛋白酶在此过程中扮演的角色。方法:48只雄性SD大鼠(体重200g-250g)适应性喂养1周后,随机分为对照组36只与运动预处理组12只。对照组大鼠进行常规喂养,不加以运动处理,运动预处理组大鼠进行1周适应性喂养和8周正式游泳训练。8周正式游泳运动结束后,对照组再随机分为空白对照组,对照缺血再灌注组及对照缺血再灌注加钙蛋白酶抑制剂(MDL28170)处理组。(1)空白对照组(sham):大鼠气管插管后开胸暴露心脏,于左心耳下缘2 mm处进针,但不结扎左冠状动脉前降支。(2)对照缺血再灌注组(IR):结扎左冠状动脉前降支,阻断血流40 min后,松开结扎线再灌注2 h。(3)对照缺血再灌注加MDL28170处理组(M+IR):于缺血前5 min,尾静脉推注MDL28170(3 mg/kg),随后结扎左冠状动脉前降支,阻断血流40 min后,松开结扎线再灌注2 h。(4)运动预处理组(E+IR):结扎左冠状动脉前降支,缺血40 min后,再灌注2 h。通过多道生理记录仪记录心电图ST段及大鼠血流动力学和心功能指标变化。实验结束后,石蜡切片免疫荧光染色,观察各组大鼠心肌细胞膜上钙蛋白酶催化亚基Calpain1及膜骨架分子肌萎缩蛋白(dystrophin)的表达与分布。在体伊文思蓝染色冰冻切片,观察各组心肌细胞伊文思蓝的蓄积程度。Western blot检测各组大鼠心肌细胞膜Calpain1、心肌总Calpain1、dystrophin的表达量以及Calpain1的Nirogacestat研究购买水解底物α-胞衬蛋白(α-fodrin)水解情况。结果:(1)大鼠心电图变化结果:与空白对照组相比,对照缺血再灌注组ST段显著抬高(P<0.01)。与对照缺PS-341价格血再灌注组相比,在给予MDL28170和游泳运动预处理后ST的抬高显著改善(P<0.05)。(2)血流动力学及心功能结果:与空白对照组相比,对照缺血再灌注组平均动脉压、左心室收缩压峰值、左心室最大收缩速率和左心室最大舒张速率显著降低(P<0.01)。与对照缺血再灌注组相比,在给予MDL28170和游泳运动预处理后平均动脉压明显、左心室收缩压峰值、左心室最大收缩速率和左心室最大舒张速率显著改善(P<0.05)。(3)心肌Calpain1变化结果:心肌缺血4Pine tree derived biomass0 min,各组间心肌总Calpain1及心肌细胞膜Calpain1含量无统计学差异。缺血40 min,再灌注2 h后各组心肌总Calpain1无统计学差异,但与空白对照组相比,对照缺血再灌注组心肌细胞膜Calpain1含量及Calpain1的水解底物α-fodrin水解显著增加(P<0.01)。与对照缺血再灌注组相比,在给予MDL28170和游泳运动预处理后心肌细胞膜Calpain1含量及α-fodrin水解显著降低(P<0.05)。(4)心肌细胞膜通透性变化结果:与空白对照组相比,对照缺血再灌注组心肌细胞伊文思蓝的蓄积显著增加同时dystrophin的分布及含量显著减小(P<0.01)。与对照缺血再灌注组相比,在给予MDL28170和游泳运动预处理后心肌细胞伊文思蓝的蓄积显著降低同时dystrophin的分布及含量显著增加(P<0.05)。结论:(1)游泳运动预处理或给予钙蛋白酶抑制剂MDL28170均可以改善心肌缺血再灌注大鼠心功能。(2)游泳运动预处理减轻缺血再灌注心肌的细胞膜损伤,其作用与抑制钙蛋白酶的活性有关。