补肺益肾方联合运动改善慢性阻塞性肺疾病大鼠骨骼肌功能及对PKA-CREB通路的影响

目的 观察补肺益肾方联合运动康复对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠骨骼肌结构和功能的影响,并从PKA-CREB通路方面初步探讨其机制.方法 将72只SPF级SD大鼠随机分为空白组、模型组、补肺益肾组、运动组、补肺益肾联合运动组(简称联合组)、氨茶碱组,每组12只.采用香烟暴露联合细菌感染方法制备COPD稳定期大鼠模型,空白组、模型组给予生理盐水灌胃,补肺益肾组给予补肺益肾方[11.61 g生药/(kg.d),每天2次]灌胃,运动组置实验跑台跑步(8 m/min,20 min/次,每天1次),联合组给予两者联合,氨茶碱组给予氨茶碱[54 mg/(kg·d),每天2次]灌胃.用BL420生物信号采集系统记录大鼠股四头肌肌肉收缩力;光镜下观察肺组织和股四头肌组织病理变化,电镜下观察股四头肌肌细胞超微结构变化;qPCR 方法检测股四头肌PKA、CREB、FOXO1、Atrogin-1和MuRF1 mRNA 表达;Western Blot法检测股四头肌中PKA、CREB、pCREB蛋白表达.结果 与空白组比较,模型组大鼠肺组织大量炎症浸润,肺泡断裂融合,肺泡腔增大,股四头肌肌节肌丝排列紊乱,线粒体减少,骨骼肌收缩力降低(P＜0.01),股四头肌中PKA、CREB mRNA和蛋白表达降低(P＜0.01),FOX01、Atrogin-1和MuRF1 mRNA表达升高(P＜0.01);与模型组比较,各干预组肺组织和股四头肌病理损伤不同程度减轻,联合组改善显著,各干预组肌肉收缩力升高(P＜0.01),PKA mRNA表达升高,CREB mRNA表达除补肺益肾组外均升高(P＜0.01),FOXO1、Atrogin-1、MuRF1 mRNA表达降低(P＜0.01),各干预组PKA、CREB 和pCREB 蛋白表达升高(P＜0.01);与氨茶碱组比较,联合组肌肉收缩力及PKA mRNA表达升高(P＜0.01),Atrogin-1 mRNA表达降低(P＜0.01),补肺益肾组和运动组CREB mRNA降低、FOXO1 mRNA升高(P＜0.01),补肺益肾组PKA、CREB和pCREB蛋白表达降低(P＜0.01),运动组PKA蛋白表达降低(P＜0.01);联合组较补肺益肾和运动组PKA和CREB mRNA 表达升高(P＜0.01),FOXO1、Atrogin-1和MuRF1I mRNA 表达降低(P＜0.01),PKA蛋白表达升高(P＜0.01),较补肺益肾组CREB,pCREB蛋白表达升高(P＜0.01).结论 补肺益肾方、运动康复及其联合均可减轻肺组织和股四头肌病理损伤,缓解大鼠骨骼肌功能障碍,以联合尤为显著.其机制可能与调控PKA-CREB通路调节蛋白合成分解平衡有关.