一次急性力竭运动后大鼠肝TMPRSS6、TWSG1及肠铁吸收的动态变化

【摘要】运动需要消耗氧气、能量以及其他物质，在机体运动过程中氧的转运和利用需要铁的参与，铁在人体中的主要储存形式为血红蛋白和肌红蛋白。本实验组前期研究证明长时间大强度运动能够引起运动性低血色素，可以得知运动对机体铁有重要的影响。在运动后机体如何对铁代谢进行调控，调控中机体铁状态是如何恢复的，并没有明确的研究报道。本次实验通过大鼠一次急性力竭运动，研究在运动后恢复期调控通路的变化，以期阐明急性运动对铁代谢的调控作用。内容与方法：30只体重为（220±10）g的雄性SD大鼠，分为对照组（CG组，6只）和运动组（分为E0h组、E3h组、E6h组、E24h组，24只），前期进行运动适应，适应跑台阶段使用初始速度为5m/min，运动时间为30min/d，坡度为0°。每日依次递增5m/min，直至第6天达到跑台速度30m/min，总共适应时间为6d。运动适应结束后，运动组进行跑速为30m/min的一次急性力竭跑台运动，坡度为0°，直至力竭。运动组分别于运动结束后0h、3h、6h、24h取材。使用bDA法检测十二指肠非血红素铁；采用WesternBlot法检测肝STAT3，P-STAT3，十二指肠DMT1+，DMT1-，FPN1；使用RT-PCR法检测肝脏TMPRSS6，BMP6，HJV，SMAD4，TWSG1的表达变化。研究结果：1一次急性力竭运动后十二指肠非血红素铁的结果运动后恢复阶段十二指肠非血红素铁在E0h显著升高，显著高于运动前CG（P<0.01）水平；E3h显著高于运动前CG水平（P<0.01），E3h与E0h无显著性差异；E6h和E24h与CG相比无显著性变化，与E0h和E3h相比显著性降低（P<0.01）。2一次急性力竭运动后肝脏铁转运蛋白的检测STAT3：E0h与CG相比有显著性升高（P<0.01），E3h与CG相比显著性升高（P<0.01），与E0h相比无明显差别，E6h和CG相比，无显著性变化，与E0h和E3h组比显著性降低（P<0.01），E24与CG、E6h相比无显著性变化，与E0h、E3h相比显著性降低（P<0.05）。3一次急性力竭运动后十二指肠粘膜上皮铁转运蛋白的结果DMT1+：E3h与CG相比有显著性升高（P<0.01），与E0h相比同样有显著性升高（P<0.01）；E6h与CG相比有显著性升高（P<0.01），与E3h相比显著性降低（P<0.01）；E24h与E3相比有显著性下降（P<0.01），与CG相比无明显变化。DMT1-：E0h与CG相比显著性升高（P<0.05）；E3h与CG组相比显著性升高（P<0.01），与E0h相比显著性升高（P<0.05）；E6h与E3h相比显著性降低（P<0.05），与CG组相比无显著性差异；E24与E3h相比显著性降低（P<0.01），与CG组相比无显著性差异。FPN1：E0h与CG相比显著性降低（P<0.05），E3h与CG相比有显著性降低（P<0.01），与E0h相比无显著性变化，E6h与E3h相比有显著性升高（P<0.05），与CG相比无显著性变化；E24h与E0h、E3h相比有显著性升高（P<0.05），与CG相比无明显变化。4一次急性力竭运动后恢复阶段大鼠肝的铁调节相关基因TWSG1mRNA：E3h的表达量明显低于CG（P<0.01），与E0h相比显著性降低（P<0.05）；E6h显著性高于E3h（P<0.01）;E24h显著高于其它各运动组（P<0.01）。BMP6mRNA：E0h与CG相比显著性升高（P<0.05）；E3h显著高于其它各组（P<0.01）。SMAD4mRNA：E3h显著高于CG组（P<0.01），与E0h相比也有显著性升高（P<0.05），E6h显著性低于E3h，与CG和E0h无显著性差异，E24h的表达量与CG、E0h和E6h相比显著升高（P<0.01）。TMPRSS6mRNA：E0h与CG相比，表达量显著性下降（P<0.01），E3h的表达量显著性低于其他各组（P<0.01），E24h与CG无差异，显著高于E3h和E6h（P<0.01）。HJVmRNA：E0h与CG相比显著性升高（P<0.01），E3h显著性的高于其它各组（P<0.5）（P<0.01），E24h与CG无差异，低于E0h（P<0.05）。结论：（1）一次急性力竭运动后，小肠吸收铁的能力增强，但是控制铁释放的因子FPN1表达受到抑制，无法释放利用，非血红素铁升高明显。随着恢复时间的延长，控制铁释放的因子FPN1表达增加，小肠中的铁释放出来，小肠非血红素铁恢复到正常水平。（2）一次急性力竭运动后，控制铁释放的因子FPN1受Hepcidin抑制，其上游两个负调控因子TMPRSS6和TWSG1对Hepcidin起主要调控作用，在恢复过程中随着其上游调控的两个因子变化而发生时相性变化。（3）力竭运动引发的炎症反应也可以通过IL-6-SATA3的作用，对铁代谢起到一定的调控作用。
【作者】王羽；
【导师】刘玉倩；
【作者基本信息】河北师范大学，运动人体科学，2014，硕士
【关键词】铁代谢；运动；跨膜丝氨酸蛋白酶6；扭转原肠胚形成同系物1；

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