中、重度负重游泳运动训练对肾上腺Cyclin D1表达的影响

邓世康 王航平 李力燕 王廷华

1（昆明医学院 神经研究所，昆明650031）

2（云南师范大学 体育学院，昆明650000）

前言

肾上腺作为人体重要的内分泌器官在应激和损伤状态下的反应备受重视［1］，但在运动与健康调节活动中的作用及分子机制则知之甚少。游泳是一种普遍的运动训练，不论从健身角度还是从专业训练角度在民间和官方均广为重视。但游泳与肾上腺的关系却了解不多。Cyclin D1是一个重要的真核细胞有丝分裂因子，与细胞增殖和凋亡有关［2－3］。Cyclin D1的水平可能决定着细胞的命运。本实验中，我们用负重游泳大鼠模型，研究不同负重条件下肾上腺Cyclin D1的表达变化，为了解游泳负重训练对肾上腺Cyclin D1的影响提供分子实验依据。

1 材料和方法

1.1 动物及分组

成年SD大鼠体重200±20 g，购自昆明医学院实验动物中心。分为中度负重（占体重3%）和重度负重（5%）组及对照组。

1.2 游泳模型

用自制水槽进行游泳训练，将大鼠每天放入水槽游泳1 h。第6周末停止训练。

1.3 样本获取

训练6周结束时，处死各组大鼠，取肾上腺用RT－PCR检测肾上腺Cyclin D1mRNA水平。

1.3 RT－PCR

按文献方法进行RT－PCR。所用模板为肾上腺组织来源的cDNA，引物为Cyclin D1上、下游引物（上 游：5′－GGAGCAGAAGTGCGAAGAGG－3′，下游：5′－GAGGGTGGGTTGGAAATGAA－3′）。片段长度396 bp，退火温度52℃。以β－actin为内参照（上 游：5′－GTAAAGACCTCTATGCCAACA－3′；227 bp 下 游：5′－GGACTCATCGTACTCCTGCT－3′，退火温度52.5℃）按如下条件进行PCR扩增下游：扩增产物经电泳成像后进行光密度测定，以Cyclin D1电泳带和β－actin电泳带的灰度值的比值进行统计学分析。获取各组Cyclin D1基因表达水平相对光密度值，计算Cyclin D1mRNA相对含量，并进行统计学分析。

1.4 统计学分析

组间比较用t检验进行。P小于0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 Cyclin D1在肾上腺表达

在正常组肾上腺，RT－PCR电泳结果显示，能检测到Cyclin D1基因表达。在396 bp处可见Cyclin D1电泳带，与设计的Cyclin D1基因片段相吻合。β－actin电泳带在227 bp处，与设计拟扩增的β－actin基因产物片段长度一致。（见图1）

图1 肾上腺Cyclin D1和β－actin的表达情况＊与其它各组比较，P＜0.05Fig 1 Electrophoresis results of Cyclin D1 andβ－actin mRNA expression of adrenal body＊compared with other group，P＜0.05

比较不同负重对肾上腺Cyclin D1表达水平的影响发现，重度负重组肾上腺Cyclin D1的表达水平明显较轻、中负重组增加，差异有统计学意义（P＜0.05），说明重度负重导致肾上腺Cyclin D1表达上调。

3 讨论

肾上腺是人体相当重要的内分泌器官，位于两侧肾脏上方，组织学分为肾上腺皮质和髓质两部分，内含诸多柱状上皮组成的内分泌腺。肾上腺皮质较厚，占肾上腺的80%，由外往内分球状带，束状带和网状带三部分，可分泌盐皮质激素、糖激素和性激素。其中醛固酮，皮质醇和雌二醇是三种主要的分泌物质。髓质位于肾上腺中央，分泌肾上腺素和去甲肾上腺素。前者作用于心肌加速心跳，后者作用于小动物平滑肌升高血压。通过对肾上腺的结构、组织和生物功能分析可发现肾上腺作为重要的内分泌器官在机体应激、运动等多种活动中发挥重要作用［4－8］。本实验中，我们发现重负担游泳组大鼠肾上腺Cyclin D1表达明显较中负担组明显上调，说明长期过度负重训练增加了肾上腺Cyclin D1的表达。其功能意义可能是损伤信号加重的表现。文献显示，Cyclin D1是真核细胞有丝分裂的重要亚基之一，其与细胞周期依赖蛋白激酶4／6（CDK4／6）结合形成Cyclin D1／CDK4／6复合物，正向调节细胞周期，推动动物细胞周期进程［9］。在这种情况下，其作用于促进细胞增殖有关。然而，也有报道认为，Cyclin D1高表达可能是引起细胞凋亡的信号［10］，提示Cyclin D1在细胞命运中的双重角色。这种现象在脑缺血导致Erk表达变化也可见到，Erk正常情况下为一有益促进细胞存活的信号分子，而缺血对其升高则可能诱导凋亡［11，12］。本文推测，长期过度负重游泳训练导致肾上腺Cyclin D1表达增加可能反应了不利的一面，即其可能与运动过度造成肾上腺细胞凋亡有关。

综上，本实验发现过度负重大鼠肾上腺Cyclin D1表达明显上调，提示其可能是因过度负重训练导致肾上腺细胞凋亡损伤的分子信号，其具体的功能意义值得进一步研究。

［1］Marais M，Maloney SK，Gray DA.The development of endotoxin tolerance，and the role of hypothalamo－pituitary－adrenal function and glucocorticoids in Pekin ducks［J］.J Exp Biol，2011，214（Pt 20）：3378－3785.

［2］Feng Z，Chen J，Wei H，et al.The risk factor of gallbladder cancer：hyperplasia of mucous epithelium caused by gallstones associates with p16／CyclinD1／CDK4 pathway［J］.Exp Mol Pathol，2011，91（2）：569－577.

［3］Kim JK，Jung KH，Noh JH.et al.Targeted disruption of S100P suppresses tumor cell growth by down－regulation of cyclin D1 and CDK2 in human hepatocellular carcinoma［J］.Int J Oncol，2009，35（6）：1257－1264.

［4］Chistiakova NV，Savost＇ianov KV.The hypothalamic－pituitary－adrenal axis and genetic variants affecting its reactivity［J］.Genetika，2011，47（8）：1013－1025.

［5］Endrighi R，Hamer M，Steptoe A.Associations of trait optimism with diurnal neuroendocrine activity，cortisol responses to mental stress，and subjective stress measures in healthy men and women［J］.Psychosom Med，2011，73（8）：672－678.

［6］Reber SO.Stress and animal models of inflammatory bowel disease－An update on the role of the hypothalamo－pituitary－adrenal axis［J］.Psychoneuroendocrinology，2012，37（1）：1－19.

［7］Henzen C.Adrenal insufficiency－－diagnosis and treatment in clinical practice［J］.Ther Umsch，2011，68（6）：337－343.

［8］Hoffman CL，Higham JP，Heistermann M，et al.Immune function and HPA axis activity in free－ranging rhesus macaques［J］.Physiol Behav，2011，104（3）：507－514.

［9］Boutillier AL，Kienlen－Campard P，et al.Depolarization regulates cyclinD1 degradation and neuronal apoptosis：a hypothesis about the role of the ubiquitin／proteasome signalling pathway［J］.Eur J Neurosci，1999，11（2）：441－448.

［10］Aghaei M，Panjehpour M，Karami－Tehrani F，et al.Molecular mechanisms of A3 adenosine receptor－induced G1 cell cycle arrest and apoptosis in androgen－dependent and independent prostate cancer cell lines：involvement of intrinsic pathway［J］.J Cancer Res Clin Oncol，2011，137（10）：1511－1523.

［11］Huang CY，Liou YF，Chung SY，et al.Role of ERK signaling in the neuroprotective efficacy of magnesium sulfate treatment during focal cerebral in the gerbil cortex［J］.Chin J Physiol，2010，3（5）：299－309.

［12］Rahman S，Li J，Bopassa JC，et al.Phosphorylation of GSK－3βmediates intralipid－induced cardioprotection against ischemia reperfusion injury［J］.Anesthesiology，2011，115（2）：242－253.