运动训练改善心力衰竭患者状态机制的研究进展(1)
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中图分类号：R541.6 R256.2 文献标识码：A 文章编号：1672-1349(2011)06-0727-04
心力衰竭是各心脏疾患的终末期表现，也是全球引起死亡的主要原因【sup】[1]【/sup】。据统计，中国有近400万心力衰竭患者【sup】[2]【/sup】。心力衰竭不仅给患者本身带来极大的痛苦，也让社会背上了沉重的经济负担。在医学界，运动训练为人所熟知。尽管目前第一个最大(2 300例)的随机对照研究HF-ACTION显示，运动训练在提高生存率方面的结果为中性【sup】[3]【/sup】，但是越来越多的数据已经证实了运动训练在治疗心力衰竭方面的安全性和有效性，尤其是在改善心力衰竭患者运动能力和生活质量方面。
1 运动训练抗氧化机制
运动训练对慢性心力衰竭(CHF)患者的治疗作用在于逆转骨骼肌内的异常状态，而不是改善左心室收缩功能【sup】[4]【/sup】。CHF时，炎症激活和氧化应激在骨骼肌(skeletal muscle，SM)变化进程中交互影响【sup】[5]【/sup】。运动训练可以增加抗氧化酶基因，铜锌超氧化物歧化酶(copper zinc superoxide dismutase，Cu/Zn SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH -Px)等相关抗氧化蛋白基因【sup】[6]【/sup】的表达，进而升高抗氧化蛋白的水平【sup】[5]【/sup】。同时，运动训练可增强SOD【sup】[7,8]【/sup】、GSH-Px活性【sup】[7]【/sup】和触酶体系(Cat)【sup】[7,9]【/sup】等自由基清除剂酶消除氧自由基的活性。另外，重度CHF患者的血浆辅酶Q(CoQ)10水平下降。三磷酸腺苷(ATP)合成过程中，通过CoQ到氧分子的电子转移，过氧化物的生成增加【sup】[10]【/sup】。 Belardinelli等【sup】[10]【/sup】发现口服CoQ10改善CHF患者的心脏功能、内皮功能、左室收缩功能，并且无任何毒副反应，而且内皮素(ET)可以加强已被报道的CoQ10对心肌收缩功能失调性的治疗效应。另一方面，临床研究已证实了稳定型冠心病男性患者左内乳动脉内产活性氧(SOD)性NAD(P)H氧化酶的(gp91phox，p22 phox和NOX4)亚基增加的现象【sup】[11]【/sup】。SOD，尤其是超氧阴离子(O【sup】2-【/sup】)，可介导血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)信号途径。并且，体内外的实验都证明AngⅡ信号途径不仅促进了活性氧的形成和增加氧化酶的活性，而且上调大多数的NAD(P)H氧化酶亚基的mRNA水平【sup】[12]【/sup】。总之，运动训练的抗氧化作用至少部分是通过增加Cu/Zn SOD、GSH-Px、Cat、CoQ10和2型AngⅡ受体等抗氧化蛋白的表达，降低NAD(P)H氧化酶【sup】[13,14]【/sup】和1型AngII受体等促氧化蛋白的表达【sup】[13,14]【/sup】来实现的。
2 运动训练抗炎机制
炎症作用是导致心力衰竭恶化的原因之一。由心力衰竭的炎症效应所引起的细胞因子的变化已被确认，其中包括肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素(IL)-1、IL-6等促炎细胞因子水平的升高和IL -10等抗炎细胞因子的减少。研究发现，ET可提高抗/促炎症比值，防治骨骼肌(SM)的丢失，骨骼肌的萎缩和肌病。Batista等【sup】[15]【/sup】将Wistar大鼠随机分配到静默组[假手术，心肌梗死(MI)静默]组或运动训练组(假手术，MI后运动训练)并密切关注两组中肌肉纤维组成不同的比目鱼肌和伸趾长肌(EDL)中TNF-α和IL-10的表达情况。发现，IL-10/TNF-α比例增加，而且抗炎效果在EDL中较在比目鱼肌中更为明显，显示了其纤维成分依赖性。还有很多研究发现IL-10增加，而TNF-α、IL-6和IL-1下降【sup】[16-20]【/sup】，从而证实了抗炎物质/促炎物质比值增加的现象。另有研究【sup】[21]【/sup】发现，运动训练可以显著提高运动能力，也可以改善若干生活质量指标，同时伴随着血浆中可溶性CD40配体和P-选择素(P-selectin)水平的明显下降，很可能反映了血小板介导的炎症反应的衰减。这提示慢性心脏衰竭患者的运动训练对血小板介导的炎症有潜在的下调作用。
2.1 IL-6 mRNA转录因子的升高 在相关机制方面，Petersen等【sup】[22]【/sup】报道，在运动过程中肌肉收缩可刺激IL-6 mRNA的转录，从而启动抗炎细胞因子如IL-10级联反应。Nunes等【sup】[17]【/sup】证实了慢性心力衰竭状态下，IL-10可以抑制外周血中单核细胞释放肿瘤坏死因子，使骨骼肌正常化。
2.2 改变巨噬细胞(Mφ S)介导的炎症状态 巨噬细胞被普遍认为是调节免疫和炎症反应以及在组织重构中发挥核心作用的细胞。在内毒素脂多糖的作用下，Mφs分泌TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-12等促炎症细胞因子【sup】[23]【/sup】。Batista等【sup】[23]【/sup】将30只雄性Wistar大鼠随机分配到静默组(假手术静默和MI静默)和耐力训练组(假手术训练和MI训练)。结果发现，在条件刺激(即心肌梗死后心力衰竭大鼠)下，腹膜MφS脂多糖成高密度变化，再次被刺激时，产生更多的炎症介质。适度耐力训练是有效的，至少可以在一定程度上通过阻止腹膜炎症区域组织MφS的聚集，迁移和激活，调整炎症状态下心力衰竭大鼠的腹膜MφS功能，进而减少慢性条件刺激。
3 运动训练抗交感活性机制
交感神经过度兴奋在心力衰竭进展中起着重要的作用。人类和动物的研究都证实，ET可通过抗交感过度兴奋和增强自主神经功能的途径使交感兴奋正常化。心力衰竭患者采取ET方案后可降低血浆儿茶酚胺、AngⅡ、加压素和脑钠肽水平【sup】[24-26]【/sup】并增加一氧化氮的产生【sup】[27]【/sup】。其作用机制可能有以下几个方面。
3.1 抗交感活性的分子机制
3.1.1 防治钙处理异常 Bueno等【sup】[28]【/sup】进行了基因型为C57BL/6J ......
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