Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)-tropomyosin-related kinase B (TrkB) signaling in the paraventricular nucleus (PVN) and rostral ventrolateral medulla (RVLM) is associated with cardiovascular regulation. Exercise increases plasma BDNF and attenuates activation of central pathways in the PVN and RVLM post myocardial infarction (MI). The present study assessed whether MI alters BDNF-TrkB signaling and intracellular factors Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) and Akt in the PVN and RVLM of male Wistar rats with or without exercise or treatment with the TrkB blocker ANA-12. A 4-week period of treadmill exercise training was performed in MI rats. A separate experiment was conducted with 2.5 mg/kg ANA-12 in sedentary MI rats. At 5 weeks post MI, in both the PVN and RVLM, the ratio of full-length TrkB (TrkB.FL) and truncated TrkB (TrkB.T1) was decreased. 0.5 mg/kg ANA-12 did not affect BDNF-TrkB signaling and cardiac function post MI, but 2.5 mg/kg ANA-12 further decreased ejection fraction (EF). Exercise increased mature BDNF (mBDNF) and decreased Akt activity in the PVN, whereas in the RVLM, exercise did not affect mBDNF but lowered p-CaMKIIβ. ANA-12 prevented the exercise-induced increase in mBDNF in the PVN and decrease in p-CaMKIIβ in the RVLM. In conclusion, exercise decreases Akt activity in the PVN and decreases p-CaMKIIβ in the RVLM post MI. BDNF-TrkB signaling only mediates the decrease in p-CaMKIIβ in the RVLM. The exercise-induced decreases in Akt activity in the PVN and p-CaMKIIβ in the RVLM may contribute to the attenuation of the decrease in EF and sympathetic hyperactivity post MI.

中文翻译：

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运动对心肌梗死后大鼠室旁核和延髓腹外侧延髓BDNF-TrkB信号的影响

脑源性神经营养因子 (BDNF)-室旁核 (PVN) 和延髓腹外侧 (RVLM) 中的原肌球蛋白相关激酶 B (TrkB) 信号传导与心血管调节有关。运动会增加血浆 BDNF 并减弱心肌梗死 (MI) 后 PVN 和 RVLM 中枢通路的激活。本研究评估了 MI 是否会改变 BDNF-TrkB 信号传导和细胞内因子 Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (CaMKII) 和 Akt 在雄性 Wistar 大鼠的 PVN 和 RVLM 中有或没有运动或用 TrkB 阻滞剂 ANA-12 治疗。在 MI 大鼠中进行为期 4 周的跑步机运动训练。在久坐的 MI 大鼠中用 2.5 mg/kg ANA-12 进行了单独的实验。在 MI 后 5 周，PVN 和 RVLM 中全长 TrkB (TrkB. FL) 和截断的 TrkB (TrkB.T1) 减少。0.5 mg/kg ANA-12 不影响 MI 后 BDNF-TrkB 信号传导和心脏功能，但 2.5 mg/kg ANA-12 进一步降低射血分数 (EF)。运动增加成熟 BDNF (mBDNF) 并降低 PVN 中的 Akt 活性，而在 RVLM 中，运动不影响 mBDNF，但降低 p-CaMKIIβ。ANA-12 阻止了运动引起的 PVN 中 mBDNF 的增加和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。总之，运动会降低 PVN 中的 Akt 活性并降低 MI 后 RVLM 中的 p-CaMKIIβ。BDNF-TrkB 信号仅介导 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。运动引起的 PVN 中 Akt 活性的降低和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的降低可能有助于减弱 MI 后 EF 的降低和交感神经过度活跃。5 mg/kg ANA-12 不影响 MI 后 BDNF-TrkB 信号传导和心脏功能，但 2.5 mg/kg ANA-12 进一步降低射血分数 (EF)。运动增加成熟 BDNF (mBDNF) 并降低 PVN 中的 Akt 活性，而在 RVLM 中，运动不影响 mBDNF，但降低 p-CaMKIIβ。ANA-12 阻止了运动引起的 PVN 中 mBDNF 的增加和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。总之，运动会降低 PVN 中的 Akt 活性并降低 MI 后 RVLM 中的 p-CaMKIIβ。BDNF-TrkB 信号仅介导 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。运动引起的 PVN 中 Akt 活性的降低和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的降低可能有助于减弱 MI 后 EF 的降低和交感神经过度活跃。5 mg/kg ANA-12 不影响 MI 后 BDNF-TrkB 信号传导和心脏功能，但 2.5 mg/kg ANA-12 进一步降低射血分数 (EF)。运动增加成熟 BDNF (mBDNF) 并降低 PVN 中的 Akt 活性，而在 RVLM 中，运动不影响 mBDNF，但降低 p-CaMKIIβ。ANA-12 阻止了运动引起的 PVN 中 mBDNF 的增加和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。总之，运动会降低 PVN 中的 Akt 活性并降低 MI 后 RVLM 中的 p-CaMKIIβ。BDNF-TrkB 信号仅介导 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。运动引起的 PVN 中 Akt 活性的降低和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的降低可能有助于减弱 MI 后 EF 的降低和交感神经过度活跃。5 mg/kg ANA-12 进一步降低射血分数 (EF)。运动增加成熟 BDNF (mBDNF) 并降低 PVN 中的 Akt 活性，而在 RVLM 中，运动不影响 mBDNF，但降低 p-CaMKIIβ。ANA-12 阻止了运动引起的 PVN 中 mBDNF 的增加和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。总之，运动会降低 PVN 中的 Akt 活性并降低 MI 后 RVLM 中的 p-CaMKIIβ。BDNF-TrkB 信号仅介导 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。运动引起的 PVN 中 Akt 活性的降低和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的降低可能有助于减弱 MI 后 EF 的降低和交感神经过度活跃。5 mg/kg ANA-12 进一步降低射血分数 (EF)。运动增加成熟 BDNF (mBDNF) 并降低 PVN 中的 Akt 活性，而在 RVLM 中，运动不影响 mBDNF，但降低 p-CaMKIIβ。ANA-12 阻止了运动引起的 PVN 中 mBDNF 的增加和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。总之，运动会降低 PVN 中的 Akt 活性并降低 MI 后 RVLM 中的 p-CaMKIIβ。BDNF-TrkB 信号仅介导 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。运动引起的 PVN 中 Akt 活性的降低和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的降低可能有助于减弱 MI 后 EF 的降低和交感神经过度活跃。ANA-12 阻止了运动引起的 PVN 中 mBDNF 的增加和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。总之，运动会降低 PVN 中的 Akt 活性并降低 MI 后 RVLM 中的 p-CaMKIIβ。BDNF-TrkB 信号仅介导 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。运动引起的 PVN 中 Akt 活性的降低和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的降低可能有助于减弱 MI 后 EF 的降低和交感神经过度活跃。ANA-12 阻止了运动引起的 PVN 中 mBDNF 的增加和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。总之，运动会降低 PVN 中的 Akt 活性并降低 MI 后 RVLM 中的 p-CaMKIIβ。BDNF-TrkB 信号仅介导 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的减少。运动引起的 PVN 中 Akt 活性的降低和 RVLM 中 p-CaMKIIβ 的降低可能有助于减弱 MI 后 EF 的降低和交感神经过度活跃。