Netrin-1はラットの心筋線維症に対する適度な運動の効果に役割を果たしている

Netrin-1 plays a role in the effect of moderate exercise on myocardial fibrosis in rats.

• Zhou Daliang
• Yu Lifang
• Fu Hong
• Zhang Lingling
• Wei Lin
• Li Dapeng
• Zhang Tianshu
• Li Weimin

抄録

はじめに:

本研究は、急性心筋梗塞ラットを対象に、有酸素運動がneitrin-1,DCC受容体の発現と心筋線維化に及ぼす影響を検討することを目的とした。

INTRODUCTION: This study aimed to investigate the effect of aerobic exercise on the expression of neitrin-1,DCC receptor and myocardial fibrosis in rats with acute myocardial infarction.

方法:

24匹のラットを、シャム群（n=8）、急性心筋梗塞（AMI）モデル群（n=8）、急性心筋梗塞後有酸素運動療法群（ET）（n=8）の3群に無作為に分けた。10週間後、ネットリン-1、腫瘍壊死因子α（TNF-α）、インターロイキン6（IL-6）の血清レベルを測定した。マトリックスメタロプロテアーゼ２および９（ＭＭＰ２，９）、およびそれらの阻害剤である組織阻害剤であるメタロプロテアーゼ２（ＴＩＭＰ２）、心筋ネットリン-１、および削除された大腸癌（ＤＣＣ）受容体の発現を評価した。また、病理組織学的な結果も評価した。心筋組織のコラーゲン体積率も算出した。

METHODS: Twenty-four rats were randomly divided into three groups: the sham group (n = 8), the acute myocardial infarction (AMI) model group (n = 8), and the aerobic exercise treatment after acute myocardial infarction group (ET) (n = 8). After 10 weeks, the serum levels of netrin-1, tumor necrosis factor alpha α (TNF-α), and interleukin 6 (IL-6) were measured. The expression of matrix metalloproteinase 2 and 9 (MMP2, 9), and their inhibitor, tissue inhibitor of metalloproteinase 2 (TIMP2), myocardial netrin-1, and the deleted in colorectal cancer (DCC) receptor were evaluated. Histopathological results were also evaluated. The collagen volume fraction of the myocardial tissues was also calculated.

結果:

AMI群とET群では、偽薬群と比較して、左室拡張末期血圧(LVEDP)は上昇したが、左室収縮期血圧(LVSP)と左室圧最大上昇下降速度(±dp/dtmax)は有意に低下した(P<0.05,)。AMI群と比較して、ET群では、LVSP、±dp/dtmaxが有意に増加したが、LVEDPは減少した(P<0.05)。AMI群とET群では、偽薬群と比較して、血清TNF-α、IL-6のレベルが上昇し、netrin-1のレベルが有意に低下した。ET群ではAMI群と比較してTNF-αとIL-6のレベルが有意に低下し、netrin-1のレベルが上昇した。心筋MMP2とMMP9の発現はAMI群ではシャム群と比較して有意に増加したが、心筋ネットリン-1、TIMP2、DCC受容体の発現は有意に減少した。心筋ネットリン-1、TIMP2、DCC受容体の発現はAMI群と比較して有意に増加したが、ET群では心筋MMP2、MMP9の発現が減少した。心筋組織のコラーゲン体積率は、AMI群とET群でシャム群と比較して有意に増加し、AMI群ではより大きな増加が認められた。

RESULTS: Compared with the sham group, in the AMI and ET groups, left ventricular end diastolic pressure (LVEDP) were increased, while left ventricular systolic pressure (LVSP), and left ventricular pressure maximal rate of rise and fall (± dp/dtmax) were significantly decreased (P<0.05,). Compared with the AMI group, in the ET group, LVSP, and ±dp/dtmax were significantly increased while LVEDP was decreased (P<0.05). Compared with the sham group, the AMI group and ET groups showed increased levels of serum TNF-α, IL-6 and significantly reduced levels of netrin-1. Levels of TNF-α and IL-6 were significantly reduced in the ET group compared with the AMI group, whereas the level of netrin-1 was increased. The expression of myocardial MMP2 and MMP9 was significantly increased in the AMI group compared with the sham group, whereas that of myocardial netrin-1, TIMP2 and the DCC receptor, was significantly reduced. Compared with the AMI group, the ET group showed reduced expression of myocardial MMP2 and MMP9 proteins, whereas expression of myocardial netrin-1, TIMP2 and the DCC receptor, was significantly increased. The collagen volume fraction of the myocardial tissues was significantly increased in the AMI group and the ET group compared with the sham group, with a greater increase in the AMI group.

結論:

有酸素運動は血清ネットリン-1、心筋ネットリン-1、DCC受容体のレベルを上昇させ、心筋MMP2およびMMP9タンパク質の発現を低下させ、ラットの心筋梗塞後の線維化の程度を改善した。

CONCLUSIONS: Aerobic exercise increased levels of serum netrin-1, myocardial netrin-1, and the DCC receptor and reduced the expression of myocardial MMP2 and MMP9 proteins, to improve the degree of fibrosis following myocardial infarction in rats.