研究目的:背景:心肌肥大后副交感神经功能减弱、自主神经失衡、胶原纤维过度增生、心功能显著下降,最终导致心力衰竭;同时心肌肥大诱导线粒体损伤、内质网应激及炎症反应,是导致心肌病理改变进而诱导心衰的重要因素。因此,提高副交感神经功能及降低线粒体损伤、内质网应激和炎症反应防治心肌肥大十分必要。文献报道,有氧运动和胆碱可激活副交感神经,改善心功能;同时可改善线粒体及内质网功能障碍,是保护心肌肥大心脏安全有效的干预方式。本论文研究目的:探讨有氧运动及胆碱干预激活副交感神经调节线粒体质量控制、内质网应激以及炎症,降低主动脉缩窄诱导心肌肥大的分子机制。为运动及胆碱干预预防和降低心肌肥大提供理论和实验依据。研究方法:雄性8周龄C57小鼠,体重18-22g[SPF级,购于北京维通利华实验动物技术有限公司,动物许可证号:SCXK（京）2016-0006]。随机分为假手术1周组（SHAM1wk）,假手术3周组（SHAM3wk）,假手术5周组（SHAM5wk）,假手术9周组（SHAM9wk）,主动脉缩窄1周组（TAC1wk）,主动脉缩窄3周组（TAC3wk）,主动脉缩窄5周组（TAC5wk）,主动脉缩窄9周组（TAC9wk）,主动脉缩窄+运动3周组（TE3wk）（干预2wk）,主动脉缩窄+运动5周组（TE5wk）（干预4wk）,主动脉缩窄+运动9周组（TE9wk）（干预8wk）,主动脉缩窄+胆碱3周组（TC3wk）（干预2wk）,主动脉缩窄+胆碱5周组（TC5wk）（干预4wk）,主动脉缩窄+胆碱9周组（TC9wk）（干预8wk）,主动脉缩窄+运动+胆碱3周组（TEC3wk）（干预2wk）,主动脉缩窄+运动+胆碱5周组（TEC5wk）（干预4wk）,主动脉缩窄+运动+胆碱9周组（TEC9wk）（干预8wk）,每组3只。另购买50只,随机分为5组:假手术组（SHAM）、主动脉缩窄组（TAC）、主动脉缩窄+运动组（TE）、主动脉缩窄+胆碱组（TC）、主动脉缩窄+运动+胆碱组（TEC）,每组10只。国家标准饲料喂养小鼠,自由饮食。采用主动脉缩窄法制备心肌肥大模型,造模成功后,小鼠安静饲养1wk后进行有氧运动训练及胆碱注射干预。TE组和TEC组进行为期8wk的小动物有氧跑台训练。训练开始先以3m/min速度进行5min的适应性训练,然后递增至8m/min速度运动5min,最后以12m/min速度运动50min,1h/d,5d/wk×8wk。TC组和TEC组胆碱注射8wk。胆碱注射剂量为14mg/kg/d,7d/wk×8wk。SHAM组安静饲养8wk,不进行跑台运动。小鼠进行2wk、4wk、8wk跑台运动及胆碱注射结束后,前一天禁食12h后异氟烷麻醉,采集心电图及心动超声图,用于评定副交感神经及心功能。之后迅速眼珠取血,摘取心脏,用于后期实验。O2K线粒体功能测试系统检测小鼠心肌线粒体功能。常规石蜡制片苦味酸-天狼猩红染色,观察心肌胶原容积（Collagen volumefraction,CVF）百分比。HE染色观察心肌细胞大小。CK和LDH试剂盒检测心脏受损程度。透射电镜观察心肌细胞线粒体形态。Western blotting 实验检测 M2AChR、Parkin、PINK1、LC3、MFN2、MFN1、OPA1、Drp1、BNIP3、NLRP3、IL-1β、Caspase-1、CHOP、GRP78、eIF2α、p-eIF2α、PERK、p-PERK、ATF4 指标。研究结果:（1）有氧运动及胆碱干预抑制主动脉缩窄诱导心肌肥大的过程中的心功能紊乱。TAC三周心肌收缩功能显著下降,左室扩张。四周有氧运动及胆碱干预显著降低LVEDD和LVESD值,显著升高EF%和FS%值。表明,主动脉缩窄三周可作为评价心肌肥大的零界点,五周后心脏功能严重紊乱,九周趋于衰竭;四周有氧运动及胆碱干预显著抑制左室扩张,保持心脏收缩功能。八周干预后效果更显著;且二者联合干预效果较好。（2）有氧运动及胆碱干预在主动脉缩窄诱导心肌肥大的过程中降低线粒体结构损伤。TAC五周后线粒体排列紊乱,碎片化,嵴溶解;肌节溶解并断裂,Z线模糊,线粒体严重受损。四周有氧运动及胆碱干预后线粒体纤维及肌节排列趋于正常,线粒体碎片化减少,嵴较密集、有序,闰盘结构清晰,连接较完整。八周有氧运动及胆碱干预后Z线明显,线粒体数目增加,肿胀缓解,排列规则,线粒体结构明显改善。表明,有氧运动及胆碱干预在主动脉缩窄诱导心肌肥大的过程中降低线粒体结构损伤。（3）有氧运动及胆碱干预调节主动脉缩窄后不同时间点线粒体分裂和自噬,增强线粒体质量控制。TAC五、九周后分裂蛋白Drp1显著升高,有氧运动及胆碱干预四周和八周后主动脉缩窄心肌Drp1表达显著降低。TAC九周后自噬蛋白BNIP3显著升高,有氧运动及胆碱干预八周后主动脉缩窄心肌BNIP3表达显著降低。有氧运动及胆碱联合干预效果较好。OPA1各组之间无规律及显著性差异。表明,有氧运动及胆碱干预调节主动脉缩窄后不同时间点线粒体分裂和自噬,增强线粒体质量控制。（4）八周有氧运动及胆碱干预显著抑制主动脉缩窄后心脏副交感神经功能的降低。有氧运动及胆碱干预可显著升高HFn值,显著降低LFn和LF/HF值。表明,八周有氧运动及胆碱干预显著抑制主动脉缩窄后心脏副交感神经的降低,增加HRV,改善主动脉缩窄诱导的自主神经紊乱。有氧运动和胆碱联合干预效果较好。（5）八周有氧运动及胆碱干预显著抑制主动脉缩窄后小鼠心脏的损伤。八周有氧运动及胆碱干预可显著抑制主动脉缩窄后心肌胶原容积百分比、心肌细胞大小、CK及LDH值的增加。有氧运动和胆碱联合干预效果较好。表明,八周有氧运动及胆碱干预显著抑制主动脉缩窄后小鼠心肌细胞肥大、纤维化及心肌受损,改善心功能。（6）八周有氧运动及胆碱干预显著改善主动脉缩窄诱导心肌肥大心脏的线粒体功能。心肌肥大后线粒体复合酶Ⅰ和Ⅱ的最大氧化磷酸化能力值及线粒体复合酶Ⅱ电子传递能力值显著降低,有氧运动及胆碱干预后线粒体复合酶Ⅰ和Ⅱ的最大氧化磷酸化能力值及线粒体复合酶Ⅱ电子传递能力值显著升高。表明,八周有氧运动及胆碱干预显著改善主动脉缩窄后心脏的线粒体功能。（7）八周有氧运动及胆碱干预显著提高主动脉缩窄后心脏的副交感神经功能。心肌肥大后副交感神经M2AChR表达显著降低,有氧运动及胆碱干预后M2AChR表达显著升高。与TE和TC组相比,TEC组M2AChR蛋白表达显著升高。表明,八周有氧运动及胆碱干预显著提高主动脉缩窄后心脏副交感神经功能。且二者联合干预对副交感神经的改善更佳。（8）八周有氧运动及胆碱干预调节主动脉缩窄后心肌线粒体融合、分裂和自噬,改善线粒体质量控制。与SHAM组相比,TAC组Drp1,MFN2,MFN1,BNIP3,LC3I1,Parkin 显著升高;与 TAC 组相比,TE、TEC 组 Drp1,MFN2,MFN1,BNIP3,LC3Ⅱ,Parkin 显著降低;与 TAC 组相比,TC 组 Drp1,MFN2,MFN1,BNIP3,LC3Ⅱ显著降低,但Parkin未降低;与SHAM组相比,TAC组PINK1显著降低;与TAC组相比,TE、TC、TEC组PINK1显著升高;OPA1各组之间无显著性差异。表明,八周有氧运动及胆碱干预调节主动脉缩窄后心肌线粒体融合、分裂和自噬,改善线粒体质量控制。（9）八周有氧运动及胆碱干预显著降低主动脉缩窄后心肌内质网应激和炎症反应,抑制心肌肥大,改善心功能。与SHAM组相比,TAC组内质网应激相关蛋白 p-eIF2cα,eIF2α,GRP78,CHOP,p-PERK,ATF4 及炎症相关蛋白 NLRP3,Caspase-1,IL-1β表达显著升高;与TAC组相比,TE、TC及TEC组内质网应激相关蛋白 p-eIF2α,eIF2α,GRP78,CHOP,p-PERK,ATF4 及炎症相关蛋白 NLRP3,Caspase-1,IL-1β表达显著降低;并且与TE和TC相比,TEC组各指标略低;PERK蛋白表达各组之间无显著性差异。运动和胆碱联合干预效果较好。表明,八周有氧运动及胆碱干预显著降低主动脉缩窄后心肌内质网应激和炎症反应,抑制心肌肥大,改善心功能。研究结论:（1）有氧运动及胆碱干预在主动脉缩窄诱导心肌肥大的时间窗中调节线粒体质量控制,改善线粒体及心功能。四周干预可显著改善主动脉缩窄后心肌线粒体及心功能,但八周干预对心功能的改善更佳。且有氧运动和胆碱联合干预效果较好。（2）八周有氧运动及胆碱干预通过激活副交感神经调节线粒体质量控制抑制心肌肥大,改善心功能。有氧运动及胆碱干预联合效果较佳。（3）八周有氧运动及胆碱干预通过激活副交感神经调节PERK/eIF2α/ATF4内质网应激通路和NLRP3/Caspase-1/IL-1β炎症通路,进而降低内质网应激和炎症反应,抑制心肌肥大,改善心功能。有氧运动及胆碱干预联合效果较佳。综上,有氧运动及胆碱干预通过激活副交感神经调节线粒体质量控制、内质网应激以及炎症反应,抑制主动脉缩窄诱导的心肌肥大,改善心功能。且二者联合干预效果更佳。