長期運動可誘導機體運動性心肌肥大，這種肥大反應一般歸為生理性肥大的范疇；然而，不適當或過度運動也可致心臟損害。心肌肥大主要以心肌細胞體積增大為主，蛋白質合成增多，許多研究已闡明，哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）在調控生理性肥大中發揮著重要的作用[1-3],集中體現在其下游信號分子p70核蛋白體S6激酶（p70S6K）和真核翻譯起始因子4E結合蛋白（4EBP1）上，被mTOR激活的p70S6K通過磷酸化rpS6促進mRNA的5'帽子結構（5'TOPmR-NA）的翻譯和增加與翻譯有關的底物（如eIF4B和eEF2激酶）的接觸來控制細胞生長[4-6];mTOR還可以磷酸化4EBP1使之釋放eIF4B,eIF4B與eIF4A和eIF4G組成的復合物eIF4F是最重要的翻譯起始因子之一[7],它與核糖體43S相互作用，識別5'TOPmRNA從而使核糖體開始掃描翻譯[8-9].
因此本實驗研究長期不同強度對心肌中4EBP1和p70S6K蛋白表達及其磷酸化的影響，試探討由運動誘導的風險不同的心肌肥大是否具有相同的分子機制。
1、材料與方法
1.1實驗對象
7周齡SPF級雄性SD大鼠，體重（237.84±83.37）g,購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，國家標準嚙齒類動物生長飼料喂養，自由飲食飲水。飼養溫度22~24℃，相對濕度30%~60%.隨機分為9組，每組6只：安靜組C、中等強度組（運動后即刻取材組M0、6h取材組M1、12h取材組M2和24h取材組M3）、大強度組（運動后即刻取材組H0、6h取材組H1、12h取材組H2和24h取材組H3）.組間體重無顯著性差異（P>0.05）.
1.2運動模型
中等強度組和大強度組大鼠首先進行4d適應性訓練，休息2d后再進入正式訓練（參考Bedford遞增負荷跑臺訓練）.訓練開始時，均以15m/min,15min的運動負荷訓練，每隔2d速度增加5m/min,時間增加5min,中等強度至強度達28m/min,60min,大強度至強度達38m/min,60min;訓練7周，每周訓練5d,休息2d.
1.3取材
末次運動后各組動物按時間點分別在取材前快速稱量體重。以5mL/kg,20%烏拉坦腹腔麻醉，腹主動脈取血后，剪開胸部兩側皮膚和胸骨，去除心包膜后，迅速取出心臟，用生理鹽水沖洗，濾紙吸干稱重。將左心室室心尖處肌肉切成每塊重約100mg大小分裝，于-70℃保存，留作勻漿用。
1.4總蛋白含量的測定
采用BCA測試方法，按照試劑盒說明操作。取1mg/mLBSA標準蛋白分別配制0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1mg/mL濃度梯度，再用PBS補足到50μL以制備標準曲線。BCA工作液配制按50∶1的比例，將BCA試劑A和BCA試劑B混勻，配制得到BCA工作液待用。將標準品加入微孔板內，以同樣的方法將處理過的樣本也加入微孔，各孔200μLBCA工作液，室溫靜置2h.顏色會隨著時間的延長而發生深淺不一的變化，以此測定蛋白濃度。根據蛋白濃度的標準曲線，對應算出所測樣本的蛋白總濃度。
1.5Westernblot測定蛋白含量
取心肌100mg,加入液氮后磨成粉末并移入已預冷的1mL蛋白裂解液的EP管中，搖勻后低溫靜置20min,于4℃，12000r/min離心15min取上清液分裝待測。根據總蛋白含量，按16μL上樣量通過SDS-PAGE電泳將蛋白轉至NC膜上，封閉1.5h后一抗孵育4℃過夜（不同抗體稀釋比例：GAPDH為1∶1000,p-p70S6K（Thr389）和p-70S6K為1∶500,p-4EBP1（Thr37/46）和4EBP1為1∶1000）,第2天TBST漂洗后室溫振蕩二抗（一般稀釋比例為1∶10000）孵育60min（抗體均購自CellSig-naling公司）.TBST漂洗后使用ECL發光顯影，膠片曝光，放入Bio-Rad凝膠成像儀中進行拍攝得到目的條帶圖像。用QuantityOne軟件進行圖像分析，得出目的條帶的光密度值。將每一個目的條帶與相應的內參條帶GAPDH的光密度值進行比較，以安靜對照組的蛋白的相對含量為1,實驗組目的蛋白相對含量與對照組目的蛋白的相對含量進行比較，計算得出與對照組的比值。
1.6統計學分析
實驗數據以均數±標準差（M±SD）表示，組間比較采用單因素方差分析。顯著性檢驗水平以P<0.05表示差異具有顯著性差異，P<0.01表示具有非常顯著性差異。數據處理采用SPSS16.0統計軟件進行分析。
2、結果
2.1心系數
心臟重量反映了心肌肥大的程度，通常用心臟的相對重量即心系數（心臟絕對重量與體重的比值）作為判斷心臟肥大的指標。如表1所示，各組的心臟絕對重量無顯著差異（P>0.05）;中等強度組體重與安靜組對比有顯著性差異（P<0.05）,大強度組體重與安靜組對比有非常顯著性差異（P<0.01）,而大強度和中等強度比較亦有顯著性差異（P<0.05）;中等強度和大強度的心系數與對照組相比及中等強度和大強度相比均有非常顯著性差異（P<0.01）.
運動一般被認為是一種對心臟的良性刺激，長期運動會引起心臟形態和功能的適應性變化，這不僅有助于提高運動成績、增強體質，還可作為一些心血管疾病的治療手段； 然而，在運動員及體育鍛煉人群中，與心臟有關的負面影響也引起了我們的重視。不論何種心肌肥大刺激因素（ 如高血壓、運動、妊娠等） ,持續的肥大反應與猝死或心衰的危險性成正比[10 -12],運動性心肌肥大與猝死密切相關，其中心源性猝死占運動猝死的 80%[13 -15].本實驗中，長期 2 種強度運動均引起了大鼠心肌肥大，且大強度所誘導的肥大反應更加顯著，李奕等報道長期大強度運動后心肌缺血缺氧嚴重，心肌細胞有明顯損傷，與中等強度組和對照組形態差異顯著[16].為探究同樣性質的刺激（ 運動）所誘導的心肌肥大是否具有相同的分子機制，我們測定了現認為在生理性肥大中發揮重要作用的 mTOR下游信號蛋白 p70S6K和 4EBP1.
3. 1 、長時間不同強度運動后心肌 p70S6K的作用 核糖體蛋白 S6 上的多個位點可被 p70S6K磷酸化，激活的核糖體蛋白 S6 由于位于 40S 核糖體 tRNA-mRNA 的特殊位點而選擇性地使含 5'TOPmRNA 的 mRNA 翻譯效率和血清刺激性蛋白合成增加[17 -19].無論是在離體或在體的心肌肥大模型中還是新生大鼠心肌發育過程中，p70S6K在調節蛋白質合成中發揮了重要的作用[20 -22]; 在長期單純運動的干預下如游泳和跑臺訓練及結合藥物或其它因素的實驗研究中，均顯示 p70S6K的激活水平與心肌肥大及一些病理變化的轉歸成正相關[1,23 -25]; 而當 p70S6K敲除后的心肌依然表現出肥大反應，說明 p70S6K非常重要但并不是唯一控制肥大反應的信號[26].
本研究中，運動組各組 p70S6K蛋白表達均與安靜組相 比 無 顯 著 差 異，中 等 強 度 組 磷 酸 化 p70S6K（ Thr389） 水平在運動后 12 h 顯著高于安靜組，說明p70S6K在中等強度組大鼠心肌中被明顯激活，這與大部分的研究結果一致，且此激活時間點也比相關報道中 p70S6K上游 mTOR 的激活時間延后[16,27].而本實驗中，長期大強度運動后，心肌肥大并沒有伴隨 p70S6K的激活，至少在 7 周運動末期未見其表達顯著增加，甚至在運動后的 24 h 出現顯著降低的情況，提示大強度運動可能并不通過該信號蛋白的激活來誘導心肌肥大，或在本實驗所觀察的 7 周運動后期未見發揮作用。目前，報道有關單純大強度所誘導心肌肥大中p70S6K作用的研究甚少，但有報道長期大強度間歇運動后上游 mTOR 及 p70S6K卻有顯著表達[28],由于一般mTOR 與 p70S6K的激活一致，這似乎與本研究結果相左，但考慮到機體對于不同的運動強度和方式及各種運動的組合和交叉作用的反應差異很大，且大強度的刺激可能通過其它通路的信號分子或通過該通路的其它信號抑制 p70S6K的活性等進而調控心肌肥大反應，更確切的結論需要反復的實驗及更全面地測定相關信號通路的蛋白表達來進行證實。
3. 2 、長時間不同強度運動后心肌 4EBP1 的作用4EBP1 即真核細胞翻譯起始因子 4E（ eIF4E） 的結合蛋白，去磷酸化的 4EBP1 可以結合 eIF4E 從而阻止其與eIF4G 結成生成 eIF4F,而 eIF4F 與 mRNA 的帽子結構識別后才能啟動蛋白質的翻譯過程[8 -9].磷酸化的4EBP1 可以將 eIF4E 釋放出來從而促進蛋白質合成。
在本實驗中，各運動組 4EBP1 蛋白含量在各取材點與安靜組相比均不具有顯著差異，也未見明顯的變化趨勢； 而磷酸化 4EBP1（ Thr37/46） 在中等強度組運動后即刻達到峰值，顯著高于安靜水平，隨著時間逐漸降低，從運動后 6 h 開始低于安靜水平，24 h 之后非常顯著地低于安靜時的磷酸化表達量。我們發現4EBP1 的激活和時程變化與 p70S6K的變化趨勢及心肌內蛋白質合成的增加有所出入。以往研究中，長期運動的干預后 4EBP1 磷酸水平均顯示上調且一般與p70S6K激活一致[1,23,25].
磷酸化4EBP1（ Thr37/46） 峰值在運動后即刻就出現且早于磷酸化 p70S6K（ Thr389） 可能是由于運動誘導使 p70S6K磷酸化持續時間較 4EBP1 長，因為 p70S6K的完全激活需要更多其它信號刺激輸入。對于在運動后 24 h 內磷酸化 4EBP1（ Thr37/46） 表達量低于安靜水平，可能與其上游其它一些可以作用于 4EBP1 的信號蛋白有關。如在一些骨骼肌相關的信號轉導研究中也出現過磷酸化的4EBP1（ Thr37/46） 的變化與磷酸化的 p70S6K（ Thr389） 甚至其上游信號蛋白 mTOR 變化相反的情況[29 -30],當然在不同的組織中信號間的相互作用存在很大差異，但由于目前在心肌這一方面研究并不多，骨骼肌中相關信號相互作用也許有借鑒作用。這些研究表明，調控 4EBP1 的上游信號比我們以往想象的更為復雜[31],如在骨骼肌中 4EBP1（ Thr37/46） 對雷帕霉素作用于 mTOR 并不敏感，4EBP1 可能由其它機制調控如上游的 TSC2,這些猜想是否適用于心肌，可以通過測試其上游信號 mTOR 分子活性或在實驗中加入 mTOR 阻斷劑來實現。另外，在運動后 4個時間觀測點磷酸化的4EBP1（ Thr37/46） 下調且與磷酸化的 p70S6K（ Thr389） 變化趨勢不一致也并不能否定它在中等強度運動后心肌發生肥大過程中蛋白質合成的作用，因為在 24 h 內的變化可能部分反映的是最后一次運動對該分子的影響，24 h 后的變化情況我們不得而知，由于心肌的肥大反應是一個長期作用的過程，就本實驗結果來說更長時間范圍的觀察顯得十分必要，如有一些同樣研究長時間運動對心肌一些蛋白表達的實驗中，為避免急性運動后對目的蛋白表達量的影響，設計最后一次運動后的 24 ~48 h 再進行取材并指標測試[1].
而在大強度組中，運動后 4EBP1 也未見激活，與p70S6K的測試結果一致，提示長期大強度訓練后心肌的肥大似乎并不通過 p70S6K和 4EBP1 進行調控，至少與長期中等強度后心肌肥大的分子機制不盡相同，但我們并不能否定 2 信號在大強度誘導心肌肥大發生的初期的可能作用； 如果在以后實驗中對大強度肥大模型的大鼠進行 2 信號的阻斷，或對大強度運動干預早期也進行部分指標的測定，或許可能對以上問題進行解答。另外，心肌肥大主要是以心肌細胞體積增大為主，本質是蛋白質合成增多，在這個過程中蛋白質合成同樣伴隨著分解，要全面的分析與回答有關心肌肥大中信號傳導的一些疑問的需要更多的實驗研究來實現。
目前研究已證實，心臟不同性質的肥大反應是由不同的信號通路進行調控的，但不同性質的刺激是否就決定了肥大的最終性質，如運動誘導的心肌肥大是否一定屬于生理范疇，高血壓等病理因素在引起心肌肥大的早期是否就是病理性的； 另外，在心肌肥大的發生和發展過程中，是否刺激因素就決定了特定信號途徑的激活和抑制，我們認為這些有待更多的實驗研究來解答。畢竟肥大反應是一種長期的適應過程，更多時間點選取的研究設計顯得非常重要。
4 、結 論
本實驗研究中，長期中等強度和大強度的運動均引起了大鼠心肌肥大，其中 p70S6K、4EBP1 信號分子在中等強度組心肌肥大中發揮了作用，而在大強度組中未見激活。因而推測長期大強度運動所誘導的心肌肥大的分子機制與中等強度不盡相同，本研究的信號蛋白可能在大強度中受到其它通路（ 如 Calcineurin/NFATs 通路）的抑制，或由其它通路調控肥大反應。大強度運動所引起肥大的性質及其與相關信號蛋白的關系需要功能檢查、組織檢查及血液指標進一步論證。
參考文獻：
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因此本實驗研究長期不同強度對心肌中4EBP1和p70S6K蛋白表達及其磷酸化的影響，試探討由運動誘導的風險不同的心肌肥大是否具有相同的分子機制。
1、材料與方法
1.1實驗對象
7周齡SPF級雄性SD大鼠，體重（237.84±83.37）g,購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，國家標準嚙齒類動物生長飼料喂養，自由飲食飲水。飼養溫度22~24℃，相對濕度30%~60%.隨機分為9組，每組6只：安靜組C、中等強度組（運動后即刻取材組M0、6h取材組M1、12h取材組M2和24h取材組M3）、大強度組（運動后即刻取材組H0、6h取材組H1、12h取材組H2和24h取材組H3）.組間體重無顯著性差異（P>0.05）.
1.2運動模型
中等強度組和大強度組大鼠首先進行4d適應性訓練，休息2d后再進入正式訓練（參考Bedford遞增負荷跑臺訓練）.訓練開始時，均以15m/min,15min的運動負荷訓練，每隔2d速度增加5m/min,時間增加5min,中等強度至強度達28m/min,60min,大強度至強度達38m/min,60min;訓練7周，每周訓練5d,休息2d.
1.3取材
末次運動后各組動物按時間點分別在取材前快速稱量體重。以5mL/kg,20%烏拉坦腹腔麻醉，腹主動脈取血后，剪開胸部兩側皮膚和胸骨，去除心包膜后，迅速取出心臟，用生理鹽水沖洗，濾紙吸干稱重。將左心室室心尖處肌肉切成每塊重約100mg大小分裝，于-70℃保存，留作勻漿用。
1.4總蛋白含量的測定
采用BCA測試方法，按照試劑盒說明操作。取1mg/mLBSA標準蛋白分別配制0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1mg/mL濃度梯度，再用PBS補足到50μL以制備標準曲線。BCA工作液配制按50∶1的比例，將BCA試劑A和BCA試劑B混勻，配制得到BCA工作液待用。將標準品加入微孔板內，以同樣的方法將處理過的樣本也加入微孔，各孔200μLBCA工作液，室溫靜置2h.顏色會隨著時間的延長而發生深淺不一的變化，以此測定蛋白濃度。根據蛋白濃度的標準曲線，對應算出所測樣本的蛋白總濃度。
1.5Westernblot測定蛋白含量
取心肌100mg,加入液氮后磨成粉末并移入已預冷的1mL蛋白裂解液的EP管中，搖勻后低溫靜置20min,于4℃，12000r/min離心15min取上清液分裝待測。根據總蛋白含量，按16μL上樣量通過SDS-PAGE電泳將蛋白轉至NC膜上，封閉1.5h后一抗孵育4℃過夜（不同抗體稀釋比例：GAPDH為1∶1000,p-p70S6K（Thr389）和p-70S6K為1∶500,p-4EBP1（Thr37/46）和4EBP1為1∶1000）,第2天TBST漂洗后室溫振蕩二抗（一般稀釋比例為1∶10000）孵育60min（抗體均購自CellSig-naling公司）.TBST漂洗后使用ECL發光顯影，膠片曝光，放入Bio-Rad凝膠成像儀中進行拍攝得到目的條帶圖像。用QuantityOne軟件進行圖像分析，得出目的條帶的光密度值。將每一個目的條帶與相應的內參條帶GAPDH的光密度值進行比較，以安靜對照組的蛋白的相對含量為1,實驗組目的蛋白相對含量與對照組目的蛋白的相對含量進行比較，計算得出與對照組的比值。
1.6統計學分析
實驗數據以均數±標準差（M±SD）表示，組間比較采用單因素方差分析。顯著性檢驗水平以P<0.05表示差異具有顯著性差異，P<0.01表示具有非常顯著性差異。數據處理采用SPSS16.0統計軟件進行分析。
2、結果
2.1心系數
心臟重量反映了心肌肥大的程度，通常用心臟的相對重量即心系數（心臟絕對重量與體重的比值）作為判斷心臟肥大的指標。如表1所示，各組的心臟絕對重量無顯著差異（P>0.05）;中等強度組體重與安靜組對比有顯著性差異（P<0.05）,大強度組體重與安靜組對比有非常顯著性差異（P<0.01）,而大強度和中等強度比較亦有顯著性差異（P<0.05）;中等強度和大強度的心系數與對照組相比及中等強度和大強度相比均有非常顯著性差異（P<0.01）.
2. 2 、不同運動強度對 p70S6K蛋白及其磷酸化表達的影響如表2、圖1（A）所示，中等強度運動后即刻磷酸化p70S6K（Thr389）與對照組相比，在運動后即刻和6h無顯著差異（P>0.05）,在12h達到峰值且有非常顯著差異（P<0.01）,運動后24h仍有顯著差異（P<0.05）,并未恢復至安靜水平；而大強度各時刻與對照組相比，均未見顯著性差異（P>0.05）,但呈現升高的趨勢，而在運動后24h明顯降低（P<0.05）.如圖1（B）所示，中等強度組和大強度組p70S6K蛋白各時刻與對照組相比均無顯著差異（P>0.05）.
2. 3 、不同運動強度對 4EBP1 蛋白及其磷酸化表達的影響 如圖 1\\( C\\) 所示，中等強度組磷酸化 4EBP1\\( Thr37/46\\) 在運動后即刻出現峰值，與對照組相比有顯著性差異\\( P ＜ 0. 05\\) ，隨后呈現下降趨勢，在末次運動后 24 h 出現最低值，與對照組比具有非常顯著性差異\\( P ＜0. 01\\) ; 大強度組與對照組比均未見顯著性差異\\( P ＞0. 05\\) ，也未見明顯趨勢。如圖 1\\( D\\) 所示，中等強度組和大強度組 4EBP1 蛋白各時刻與對照組相比均無顯著性差異\\( P ＞0. 05\\) .影響 如表 2、圖 1\\( A\\) 所示，中等強度運動后即刻磷酸化 p70S6K\\( Thr389\\) 與對照組相比，在運動后即刻和6h 無顯著差異\\( P ＞ 0. 05\\) ，在 12 h 達到峰值且有非常顯著差異\\( P ＜0. 01\\) ，運動后 24 h 仍有顯著差異\\( P＜ 0. 05\\) ，并未恢復至安靜水平; 而大強度各時刻與對照組相比，均未見顯著性差異\\( P ＞ 0. 05\\) ，但呈現升高的趨勢，而在運動后24 h 明顯降低\\( P ＜0. 05\\) 。如圖 1\\( B\\) 所示，中等強度組和大強度組 p70S6K蛋白各時刻與對照組相比均無顯著差異\\( P ＞0. 05\\) 。2. 4 不同運動強度對 p-4EBP1\\( Thr37 /46\\) /4EBP1比值的影響 結果如圖2 所示，中等強度組 p －4EBP1\\( Thr37/46\\) /4EBP1 比值運動后即刻達到峰值，在運動后 24 h 內逐漸降低; 而大強度組無明顯的趨勢。2. 5 不同運動強度對 p-p70S6K\\( Thr389\\) /p70S6K比值的影響 結果如圖 3 所示，中等強度組 p-p70S6K\\( Thr389\\) /p70S6K比值在運動后有逐漸升高的趨勢，在12h 達到峰值，24 h 內未恢復至安靜水平; 而大強度組從運動后6 h 開始出現下降趨勢，至24 h 出現最低值。
3 、討 論運動一般被認為是一種對心臟的良性刺激，長期運動會引起心臟形態和功能的適應性變化，這不僅有助于提高運動成績、增強體質，還可作為一些心血管疾病的治療手段； 然而，在運動員及體育鍛煉人群中，與心臟有關的負面影響也引起了我們的重視。不論何種心肌肥大刺激因素（ 如高血壓、運動、妊娠等） ,持續的肥大反應與猝死或心衰的危險性成正比[10 -12],運動性心肌肥大與猝死密切相關，其中心源性猝死占運動猝死的 80%[13 -15].本實驗中，長期 2 種強度運動均引起了大鼠心肌肥大，且大強度所誘導的肥大反應更加顯著，李奕等報道長期大強度運動后心肌缺血缺氧嚴重，心肌細胞有明顯損傷，與中等強度組和對照組形態差異顯著[16].為探究同樣性質的刺激（ 運動）所誘導的心肌肥大是否具有相同的分子機制，我們測定了現認為在生理性肥大中發揮重要作用的 mTOR下游信號蛋白 p70S6K和 4EBP1.
3. 1 、長時間不同強度運動后心肌 p70S6K的作用 核糖體蛋白 S6 上的多個位點可被 p70S6K磷酸化，激活的核糖體蛋白 S6 由于位于 40S 核糖體 tRNA-mRNA 的特殊位點而選擇性地使含 5'TOPmRNA 的 mRNA 翻譯效率和血清刺激性蛋白合成增加[17 -19].無論是在離體或在體的心肌肥大模型中還是新生大鼠心肌發育過程中，p70S6K在調節蛋白質合成中發揮了重要的作用[20 -22]; 在長期單純運動的干預下如游泳和跑臺訓練及結合藥物或其它因素的實驗研究中，均顯示 p70S6K的激活水平與心肌肥大及一些病理變化的轉歸成正相關[1,23 -25]; 而當 p70S6K敲除后的心肌依然表現出肥大反應，說明 p70S6K非常重要但并不是唯一控制肥大反應的信號[26].
本研究中，運動組各組 p70S6K蛋白表達均與安靜組相 比 無 顯 著 差 異，中 等 強 度 組 磷 酸 化 p70S6K（ Thr389） 水平在運動后 12 h 顯著高于安靜組，說明p70S6K在中等強度組大鼠心肌中被明顯激活，這與大部分的研究結果一致，且此激活時間點也比相關報道中 p70S6K上游 mTOR 的激活時間延后[16,27].而本實驗中，長期大強度運動后，心肌肥大并沒有伴隨 p70S6K的激活，至少在 7 周運動末期未見其表達顯著增加，甚至在運動后的 24 h 出現顯著降低的情況，提示大強度運動可能并不通過該信號蛋白的激活來誘導心肌肥大，或在本實驗所觀察的 7 周運動后期未見發揮作用。目前，報道有關單純大強度所誘導心肌肥大中p70S6K作用的研究甚少，但有報道長期大強度間歇運動后上游 mTOR 及 p70S6K卻有顯著表達[28],由于一般mTOR 與 p70S6K的激活一致，這似乎與本研究結果相左，但考慮到機體對于不同的運動強度和方式及各種運動的組合和交叉作用的反應差異很大，且大強度的刺激可能通過其它通路的信號分子或通過該通路的其它信號抑制 p70S6K的活性等進而調控心肌肥大反應，更確切的結論需要反復的實驗及更全面地測定相關信號通路的蛋白表達來進行證實。
3. 2 、長時間不同強度運動后心肌 4EBP1 的作用4EBP1 即真核細胞翻譯起始因子 4E（ eIF4E） 的結合蛋白，去磷酸化的 4EBP1 可以結合 eIF4E 從而阻止其與eIF4G 結成生成 eIF4F,而 eIF4F 與 mRNA 的帽子結構識別后才能啟動蛋白質的翻譯過程[8 -9].磷酸化的4EBP1 可以將 eIF4E 釋放出來從而促進蛋白質合成。
在本實驗中，各運動組 4EBP1 蛋白含量在各取材點與安靜組相比均不具有顯著差異，也未見明顯的變化趨勢； 而磷酸化 4EBP1（ Thr37/46） 在中等強度組運動后即刻達到峰值，顯著高于安靜水平，隨著時間逐漸降低，從運動后 6 h 開始低于安靜水平，24 h 之后非常顯著地低于安靜時的磷酸化表達量。我們發現4EBP1 的激活和時程變化與 p70S6K的變化趨勢及心肌內蛋白質合成的增加有所出入。以往研究中，長期運動的干預后 4EBP1 磷酸水平均顯示上調且一般與p70S6K激活一致[1,23,25].
磷酸化4EBP1（ Thr37/46） 峰值在運動后即刻就出現且早于磷酸化 p70S6K（ Thr389） 可能是由于運動誘導使 p70S6K磷酸化持續時間較 4EBP1 長，因為 p70S6K的完全激活需要更多其它信號刺激輸入。對于在運動后 24 h 內磷酸化 4EBP1（ Thr37/46） 表達量低于安靜水平，可能與其上游其它一些可以作用于 4EBP1 的信號蛋白有關。如在一些骨骼肌相關的信號轉導研究中也出現過磷酸化的4EBP1（ Thr37/46） 的變化與磷酸化的 p70S6K（ Thr389） 甚至其上游信號蛋白 mTOR 變化相反的情況[29 -30],當然在不同的組織中信號間的相互作用存在很大差異，但由于目前在心肌這一方面研究并不多，骨骼肌中相關信號相互作用也許有借鑒作用。這些研究表明，調控 4EBP1 的上游信號比我們以往想象的更為復雜[31],如在骨骼肌中 4EBP1（ Thr37/46） 對雷帕霉素作用于 mTOR 并不敏感，4EBP1 可能由其它機制調控如上游的 TSC2,這些猜想是否適用于心肌，可以通過測試其上游信號 mTOR 分子活性或在實驗中加入 mTOR 阻斷劑來實現。另外，在運動后 4個時間觀測點磷酸化的4EBP1（ Thr37/46） 下調且與磷酸化的 p70S6K（ Thr389） 變化趨勢不一致也并不能否定它在中等強度運動后心肌發生肥大過程中蛋白質合成的作用，因為在 24 h 內的變化可能部分反映的是最后一次運動對該分子的影響，24 h 后的變化情況我們不得而知，由于心肌的肥大反應是一個長期作用的過程，就本實驗結果來說更長時間范圍的觀察顯得十分必要，如有一些同樣研究長時間運動對心肌一些蛋白表達的實驗中，為避免急性運動后對目的蛋白表達量的影響，設計最后一次運動后的 24 ~48 h 再進行取材并指標測試[1].
而在大強度組中，運動后 4EBP1 也未見激活，與p70S6K的測試結果一致，提示長期大強度訓練后心肌的肥大似乎并不通過 p70S6K和 4EBP1 進行調控，至少與長期中等強度后心肌肥大的分子機制不盡相同，但我們并不能否定 2 信號在大強度誘導心肌肥大發生的初期的可能作用； 如果在以后實驗中對大強度肥大模型的大鼠進行 2 信號的阻斷，或對大強度運動干預早期也進行部分指標的測定，或許可能對以上問題進行解答。另外，心肌肥大主要是以心肌細胞體積增大為主，本質是蛋白質合成增多，在這個過程中蛋白質合成同樣伴隨著分解，要全面的分析與回答有關心肌肥大中信號傳導的一些疑問的需要更多的實驗研究來實現。
目前研究已證實，心臟不同性質的肥大反應是由不同的信號通路進行調控的，但不同性質的刺激是否就決定了肥大的最終性質，如運動誘導的心肌肥大是否一定屬于生理范疇，高血壓等病理因素在引起心肌肥大的早期是否就是病理性的； 另外，在心肌肥大的發生和發展過程中，是否刺激因素就決定了特定信號途徑的激活和抑制，我們認為這些有待更多的實驗研究來解答。畢竟肥大反應是一種長期的適應過程，更多時間點選取的研究設計顯得非常重要。
4 、結 論
本實驗研究中，長期中等強度和大強度的運動均引起了大鼠心肌肥大，其中 p70S6K、4EBP1 信號分子在中等強度組心肌肥大中發揮了作用，而在大強度組中未見激活。因而推測長期大強度運動所誘導的心肌肥大的分子機制與中等強度不盡相同，本研究的信號蛋白可能在大強度中受到其它通路（ 如 Calcineurin/NFATs 通路）的抑制，或由其它通路調控肥大反應。大強度運動所引起肥大的性質及其與相關信號蛋白的關系需要功能檢查、組織檢查及血液指標進一步論證。
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