唐 斌

IgA、IgG、IgM是抗體的主要組成部分，約占人類血清抗體的90%以上。有研究報道，運動員大負荷訓練期后血清IgA和IgM水平的顯著下降，反映出大負荷強度訓練對機體免疫機能具有負面影響，導致運動員免疫機能下降［1］；中等強度的運動訓練對血清和粘液中Ig和抗體水平產(chǎn)生較小的影響［2，3］，長期有氧訓練還可引起受試者IgA、IgG、IgM水平的提高，機體免疫機能增強［4，5］。也有研究報道短時間的低氧刺激不能對體液免疫產(chǎn)生足夠的抑制作用［6］；高海拔居住人群的IgA和IgG低于低、 中海拔居住人群［7］。 天津 （海平面）、 西寧地區(qū)（2 260m）、稱多地區(qū)（3 800m）三地，兒童、青少年、成人血清免疫球蛋白IgG、IgA、IgM含量比較，中海拔西寧地區(qū)可使IgG、IgA升高，而高海拔稱多地區(qū)可使IgG、IgA下降［7］。高海拔人群IgM升高可能與高原氣候寒冷，反復患上呼吸道感染有關［8］。Tiollier E等［9］報道了HiLo運動員的sIgA水平非常顯著性的低于LoCo組，表明HiLo運動員體液免疫功能降低。本試驗旨在探討不同低氧訓練方式對體液免疫IgA、IgG、IgM的影響，希望對低氧訓練中的免疫機制提供參考。

1 研究方法

健康純系雄性SD大鼠50只，8周齡，體重200-220g，由北京動物實驗中心提供。隨機分成5組，各組間體重、毛色等無明顯差異，每組10只。訓練后大鼠分籠飼養(yǎng)，飼養(yǎng)環(huán)境溫度23±2℃，濕度40%-60%，光線充足，保持通風。國家標準固體混合飼料喂養(yǎng)，自由飲食，飼料由北京科澳協(xié)力飼料有限公司提供。

1.1 試驗分組

高住對照組（A）：每天24h在低氧艙內(nèi)，飲食和活動自由。

高住高訓組（B）：每天22.5h在低氧艙內(nèi)，另外1.5h在低氧環(huán)境進行無負重游泳訓練。

高住低訓組（C）：每天22.5h在低氧艙內(nèi)，另外1.5h在常氧環(huán)境進行無負重游泳訓練。

低住對照組（D）：每天24h在常氧環(huán)境中，飲食和活動自由。

低住低訓組（E）：每天22.5h在常氧環(huán)境中，另外1.5h在常氧環(huán)境進行無負重游泳訓練。

1.2 試驗過程

1.2.1 試驗條件

使用北京市飛達捷能氣體分離技術有限公司生產(chǎn)的FDA-10空分制氮機制造常壓低氧環(huán)境，低氧房內(nèi)的氧含量12.7%（相當于海拔 4 000m）。水溫控制在 33-36℃，水深50cm，每只大鼠平均游泳面積300cm2。

1.2.2 運動方式

試驗組進行四周自由游泳訓練。正式訓練前先進行1周的適應性訓練。適應性訓練時第1天訓練時間為30min，1周后逐漸增加到持續(xù)游泳90min，每周游泳6天，周日休息，連續(xù)游泳訓練4周。大鼠在大桶內(nèi)進行游泳訓練，游泳時尾部末端均不能觸及桶底。

1.3 取樣

訓練結束后于次日晨空腹狀態(tài)下進行。

所有大鼠均用戊巴比妥鈉（溶于生理鹽水）腹腔麻醉，腹主動脈取血，制備血清（以測定免疫球蛋白IgA、IgG和IgM）。

1.4 測試指標和測試方法

采用全自動生化分析儀棉衣比濁法測定血清含量。

1.5 統(tǒng)計學處理

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS18.0進行數(shù)據(jù)處理，采用單因素方差分析和相關分析，各指標的測定值以 “平均數(shù)±標準差”（±SD）表示。設定P＜0.05為顯著性水平，P＜0.01為非常顯著性水平。

2 研究結果

表1可見：低住低練組與高住低練組相比，大鼠的血清I-gA、IgG和IgM非常顯著性升高（P<0.01）；低住低練組與低住對照組相比，大鼠的血清IgA和IgG非常顯著性升高 （P<0.01）；高住對照組與高住高練組相比，大鼠的血清IgG顯著性升高（P<0.05），IgA 和 IgM 非常顯著性升高（P<0.01）；高住對照組與高住低練組相比，大鼠的血清IgM顯著性升高 （P<0.05），IgA非常顯著性升高（P<0.01）；高住低練組與高住高練組相比，大鼠的血清IgA和IgM顯著性升高（P<0.05）。

表1 4周實驗后大鼠血清體液免疫指標的變化（單位：g/L）

3 討論

IgG是血清中含量最高的Ig，主要由脾臟和淋巴細胞中的漿細胞合成，是機體重要的抗病毒、抗菌和抗毒素抗體。IgM又稱巨球蛋白，在補體和吞噬細胞參與下，其殺菌-溶菌-激活補體和吞噬作用均強于IgG。IgA有血清型和分泌型兩種，血清型IgA具有一定的抗感染免疫作用，分泌型IgA廣泛分布于黏膜表面及相應部位的分泌液中，能阻止病原微生物對黏膜上皮細胞的黏附，具有抗菌、抗病毒、中和毒素等多種作用，因此是黏膜局部抗感染的重要免疫物質［10］。免疫球蛋白改變時受影響的因素較多，我們的試驗主要是比較不同的低氧訓練方式對IgA、IgG、IgM的影響。

3.1 低住低練組與低住對照組

在常氧訓練下，有氧運動且運動量適中，能提高機體合成IgG的能力，從而促進機體的免疫力［11］。15周中等運動量的訓練可以使血清免疫球蛋白的水平提高20%左右［12］。低住低練組與低住對照組相比，大鼠的血清IgA、IgG和IgM均升高，I-gA和IgG非常顯著性升高（P<0.01）。其結果可能在于同在常氧居住的情況下，低住低練組處于中等運動強度的訓練狀態(tài)（無負重游泳相當于45%-60%最大攝氧量強度［13］），這種訓練改善了IgA、IgG和IgM的水平，使體液免疫能力得到提高。

3.2 高住組內(nèi)比較

楊玉英等人對天津（海平面）、西寧地區(qū)（2 260m）、稱多地區(qū)（3 800m）三地居住人群的血清免疫球蛋白IgG、IgA、IgM含量比較發(fā)現(xiàn)：中海拔西寧地區(qū)可使IgG、IgA升高，而高海拔稱多地區(qū)可使IgG、IgA下降［7］。崔建華等對擔負喀喇昆侖山運輸任務的某汽車部隊28名駕駛員在完成全年高原運輸任務前（海拔1 400m處）、全年任務完成一半時（上高原4次-6次，海拔3 700m處）及完成全年運輸任務后一個月 （海拔1 400m）檢測其血清免疫球蛋白（IgA、IgG、IgM）的濃度，結果：發(fā)現(xiàn)完成全年高原運輸任務中較前和后血清IgG和IgM增高有顯著性［14］。（即在任務中駕駛員的血清IgG和IgM較任務前和任務后增高具有顯著性）得出結論：高原低氧影響免疫功能，激活補體，造成免疫損傷，重復急性低氧應激停止后，免疫反應相對得到恢復。關于高住高訓和高住低訓對于體液免疫的影響尚無相關報道。

3.2.1 高住對照組與高住高練組

高住對照組與高住高練組相比，大鼠的血清IgG顯著性升高（P<0.05），IgA和IgM非常顯著性升高（P<0.01）。結果提示：高住高練組中低氧和運動的雙重刺激加劇抑制了IgA、IgG和IgM的水平，長時間大負荷運動使得免疫球蛋白的水平下降。

3.2.2 高住對照組與高住低練組

高住對照組與高住低練組相比，大鼠的血清IgA、IgG和IgM均升高，IgM顯著性升高 （P<0.05），IgA非常顯著性升高（P<0.01）。結果提示：高住對照組只受到低氧環(huán)境的影響，而高住低練組同時受到低氧環(huán)境和運動的兩個因素的交互影響，造成高住低練組的IgA、IgG和IgM水平下降。

3.2.3 高住低練組與高住高練組

本研究中高住低練組和高住高練組居住的低氧環(huán)境一致，訓練方式均為無負重游泳，不同的是訓練時的條件，結果是高住低練組與高住高練組相比，大鼠的血清IgA、IgG和IgM均升高，其中IgA和IgM顯著性升高（P<0.05）。有研究提出，常氧條件下SD大鼠不負重游泳時，運動強度屬于中等強度［15］。但是在模擬高原環(huán)境下，缺氧使得最大攝氧量下降。如果以在平原相同的運動強度，在模擬4 000m的海拔高度時，運動強度會增加。提示：在模擬4 000m海拔和常氧條件下的無負重游泳對SD大鼠的免疫球蛋白水平的影響中，高住高練組的運動負荷相比高住低練組較大，機體可能更加不能適應這種刺激，導致機體產(chǎn)生疲勞，進而引起免疫球蛋白水平的下降。

3.2.4 高住組小結

綜述所述，高住組免疫球蛋白水平的規(guī)律從高到低依次是：高住對照組﹥高住低練組﹥高住高練組。由此顯示，高住組三組的免疫球蛋白水平不是造成其體液免疫水平低下的唯一因素，還可能存在其他的因素。

不同低氧訓練方式對高住組免疫球蛋白水平造成低下的原因可能是：1）模擬高原環(huán)境的低氧訓練方式可能會增強交感—腎上腺髓質系統(tǒng)和HPA軸的興奮性，使大鼠體內(nèi)的兒茶酚胺和腎上腺皮質激素升高。兒茶酚胺濃度的升高會使大鼠體內(nèi)的T細胞數(shù)量減少，而整個免疫過程中，IgM主要產(chǎn)生在T細胞依賴抗原引起的免疫反應中。輔助型T細胞對于B細胞分泌抗體也起著其他非常重要的作用。腎上腺皮質激素是一類免疫抑制劑，其濃度的升高會引起外周血淋巴細胞的減少，其中T細胞的減少更為明顯。從而導致T細胞和B細胞的下降，減少包括IgM在內(nèi)的免疫球蛋白的生成。2）大負荷運動還將導致單核—巨噬細胞在外周血中大量募集，它們分泌的前列腺素E2可刺激增強T抑制細胞分泌T細胞抑制因子，抑制T細胞活性，由于B細胞的功能及免疫球蛋白的產(chǎn)生需T細胞輔助，因此此種負調節(jié)可連鎖反應，最終抑制B細胞功能，使Ig生成減少。3）自由基（FR）在這種低氧訓練情況下可能也會發(fā)生堆積，在自由基（FR）的作用下，淋巴細胞的增殖分化，對刺激原的反應性及一些細胞的功能，包括T細胞和B細胞對FR的作用均有敏感性。在大運動量訓練及比賽后，人體內(nèi)的自由基含量會大幅度升高。許多實驗表明，F(xiàn)R具有抑制T細胞及B細胞的作用，這可能也是運動引起免疫球蛋白減少的原因。4）在這種低氧訓練情況下，多種營養(yǎng)素也可能會缺乏，其中的維生素A及B族維生素是一種抗感染性維生素，它們的缺乏會導致免疫力的下降。這些都將對機體組織和細胞產(chǎn)生損傷作用，使機體的抵抗力降低。

4 結論

高住高練使得大鼠的IgA、IgG、IgM水平下降幅度最大，其次是高住低練。低住低練對于大鼠的IgA、IgG、IgM水平具有良好的作用。在進行低氧訓練的時候應該考慮到機體IgA、IgG、IgM水平下降的問題，避免影響訓練。

［1］唐蘇麗，曹建民，金 麗，等.女子運動員大負荷訓練期體液免疫能力變化的研究［J］.武漢體育學院學報，2003（5）.

［2］Mackinnon LT.Advances in exercise immunology，Champaign IL［M］.Human Kinetics，1999.

［3］Mackinnon LT.Exercise、immunoglobulin and antibody.Exerc Immunol Rev 1996（2）.

［4］Sandra Let al.The effect of Moderate Exercise Training om immune response［J］.Med Sci sport Exec，1991（1）.

［5］KH rickenT rieder，G Hauck.Change in lymphocyte subpopulation after prolongde exercise［J］.Int J Sports Med，1990.

［6］高 梅，王典瑞，徐 斌，等.5km急性低壓缺氧及不缺氧對免疫系統(tǒng)的影響［J］.解放軍預防醫(yī)學雜志，1999（2）.

［7］楊玉英.高原地區(qū)不同海拔對機體免疫球蛋白的影響［J］.河北中西醫(yī)結合雜志，1998（11）.

［8］宋名通.兒科學［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，1987.

［9］Tiollier E，Schmitt L，Burnat P，F(xiàn)ouillot JP，Robach P，F(xiàn)ilaire E，Guezennec C，Richalet JP.Living high-training low altitude training:effects on mucosal immunity［J］.Eur J Appl Physiol，2005（3）.

［10］龍振州.醫(yī)學免疫學［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，1995.

［11］蔣桂鳳，黃祁平，萬艷平.有氧運動對女大學生免疫球蛋白水平的影響［J］.北京體育大學學報，2005（8）.

［12］Nehlsen-Cannarella SL，Nieman DC，Balk-Lamberton AJ，et al.The effects of moderate exercise training on immune response ［J］.Med Sci Sports Exerc，1991（1）.

［13］Kevin C，Kregel，et al.Resource Book for the Design of Animal Exercise Protocols［M］.American Physiological Society，2006.

［14］崔建華，張西洲，何富文.高原汽車兵脂質代謝和體液免疫反應的變化［J］.高原醫(yī)學雜志，2000（2）.

［15］Monika R.Fleshner，Erik J，et al.Resource Book for the Design of Animal Exercise Protocols ［M］.American Physiological Society，2006.