耐力训练对心肌PERK/eIF2α/ATF4信号通路激活的影响

王蕴红 王智强 刘晓然 陈怡月 李丁丁 余海燕 姚政立

摘要：探讨内质网应激机制在耐力训练对心肌功能影响过程中的作用。方法：通过建立不同运动方式、运动训练状态和不同恢复阶段的动物模型，测定心肌中与内质网应激相关的信号通路PERK/eIF2α/ATF4激活水平的变化。结果：无论是急性运动，还是4 或10周的递增负荷耐力训练，都没有显著激活PERK/eIF2α/ATF4信号通路，但是以延长运动时间为特征的耐力训练能够激活PERK/eIF2α/ATF4 信号通路。结论：以递增运动时间为特征的耐力训练能够激活PERK/eIF2α/ATF4信号通路，该通路的激活对运动心肌的结构和功能变化可能产生影响。

关键词： 运动；心肌；内质网应激；蛋白激酶样内质网激酶；真核起始因子2α；转录调节因子4

中图分类号： G 804.2 文章编号：1009783X（2016）03027404 文献标志码： A

Abstract：This study sets to investigate the effect of endurance training on the cardiac muscles，and identify if endoplasmic reticulum stress is involved in the process of functional and structural changes.Methods：We established animal models of different exercise types，training status，and recovery periods in order to study the activation of PERK/eIF2α/ATF4 signaling pathway.Results：Neither a single bout nor 4 or 10 weeks of endurance training induced the activation of PERK/eIF2α/ATF4 signaling pathway.However，duration-increased endurance training significantly activated the activation of PERK/eIF2α/ATF4 signaling pathway.Conclusion：Endurance exercise that characterized with durance increase induced the activation of PERK/eIF2α/ATF4 signaling pathway that might play role in the process of functional and structural changes.

Keywords：exercise；cardiac muscle；endoplasmic reticulum stress；PERK；eIF2α；ATF4

研究显示，耐力训练可激活Akt/mTOR信号通路，引起心肌蛋白质合成提高和心肌肥大[1]；然而长期递增负荷的训练，Akt/mTOR信号通路并没有都显示持续性的激活，心肌也未呈现显著肥大，这提示运动诱发心肌结构的变化还受其他调节机制影响。内质网在蛋白质翻译、折叠、修饰过程中，发挥重要的作用[2]。而当细胞在低氧和营养缺失等因素的作用下，引发内质网应激反应，激活未折叠蛋白反应（UPR），内质网通过UPR起到对细胞的保护作用，这些反应包括暂停早期蛋白质合成、降解[3]。 新近的研究也显示，运动训练可导致骨骼肌内质网应激的发生[4]。那么，在运动训练中的心肌是否会出现内质网应激和UPR？已知信号通路PERK（PKR like ER kinase）/Eukaryotic initiation factor（eIF）2α/Activating transcription factor（ATF）4的激活与内质网应激密切相关[5]；……