大鼠过劳死模型的建立及基于模型的能量代谢和氧化应激的蛋白质组学和代谢组学分析

目的 过劳死已成为一个日益严重的问题，然而由于对其机制理解不足，其识别标准并不清楚。本文旨在建立大鼠过劳死模型，并用于探索急性身心疲劳对心脏功能的损伤以及相关机制。方法 本研究采用健康雄性Sprague-Dawley （SD）大鼠作为实验动物，随机分为对照组和实验组，对照组大鼠给予正常饲养和休息；实验组大鼠进行了7天的负重游泳和睡眠剥夺。过劳建模过程中死亡的为猝死组（D），存活的为存活组（S）。期间监测大鼠生理功能指标的变化，包括心电图和呼吸。存活组大鼠于第7天时断颈处死。取各组大鼠的心尖组织，进行蛋白质消化、iTRAQ标记和定量数据分析以确定差异表达蛋白（DEP）。此外，还进行GC-MS分析以鉴定差异代谢物。对疲劳组和过劳死组共同的差异代谢物和蛋白质进行整合分析，构建相关代谢通路网络。结果 线粒体氧化磷酸化、支链氨基酸分解、溶酶体自噬等模块功能增强，这些变化为过劳状态下的心脏提供了更多的ATP。此外，过氧化物酶体代谢和高铁血红素转移到血红素结合蛋白途径被发现上调，突显了氧化应激和血红蛋白代谢在过劳死模型中的潜在影响。蛋白质组学结果还提示，在急性过劳死的不同时期，可能发生了代谢的重编程。结论 代谢重编程可能为心脏提供足够的能量，缓解过度劳累和疲劳对心脏细胞的氧化应激和损伤。这些发现揭示了心脏对过劳死的反应机制，为进一步研究过劳死奠定了基础。