★ 麻海娟 黎曉 陳良龍 賴雪琴 曹性玲 黃志華 黃誠**(.江西中醫(yī)藥大學05級碩士研究生 南昌 0004;.贛南醫(yī)學院基礎醫(yī)學院 江西 贛州4000;.贛南醫(yī)學院05級本科生 江西 贛州 4000)
隨著現代社會的快速發(fā)展,疲勞已成為社會常態(tài),嚴重影響著人們的生活質量。運動疲勞是疲勞的一種,現代醫(yī)學已嘗試采用一些方式來改善身體力量和提高康復疲勞效率,包括使用興奮劑,但這對身體會造成長期的傷害[1]。傳統(tǒng)中藥多是天然植物,副作用小,有著天然的自身優(yōu)勢[2]。有研究表明從中藥提取的植物雌激素類具有良好的抗運動疲勞作用[3-4]。染料木素(Genistein,Gen)又稱金雀異黃素、染料木黃酮、5,7,4′-三羥基異黃酮,主要來源于大豆、三葉草、葛根、槐花和槐角等,是一種天然的植物雌激素,具有抗氧化、免疫調節(jié)和提高抗氧化酶活性等功效[5-6],我們前期的研究發(fā)現染料木素可升高運動疲勞大鼠全血中紅細胞、白細胞、血小板和淋巴細胞計數,升高紅細胞壓積、紅細胞分布寬度和血紅蛋白濃度[7],提示染料木素具有抗運動疲勞的功效。為進一步闡明其可能作用機制,本研究擬以游泳力竭大鼠為模型,通過檢測運動疲勞大鼠的臟器指數、血清NO及NO合成酶的含量,從血管內皮功能的角度探討染料木素的抗疲勞作用。
1.1 材料
1.1.1 動物 雄性SPF級SD大鼠32只,體重(180±20)g,由湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供,許可證號:SCXK(湘)2013-0004,合格證號:43004700027319。實驗前適應性飼養(yǎng)7天,自由飲水、進食。
1.1.2 藥物與試劑 Gen由沈陽藥科大學中醫(yī)藥學院植化教研室提供,純度為99%,實驗前用二甲基亞砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)溶解,使用時用生理鹽水稀釋至所需濃度。一氧化氮(nitric oxide,NO)和一氧化氮合成酶(nitric oxide synthetase,NOS)分型測試盒購自南京建成生物工程研究所。
1.1.3 儀器 連續(xù)光譜多功能酶標儀(美國熱電);BS224S電子天平(北京賽多利斯天平有限公司);中佳KLC-2046型低速冷凍離心機(科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司);LB801型超級恒溫水浴箱(湖北黃石市醫(yī)療器械廠)。
1.2 方法
1.2.1 動物模型復制及分組 32只雄性SPF級SD大鼠,隨機分為正常對照組、運動疲勞模型組、染料木素低劑量組(0.1μmol/kg)、染料木素高劑量組(0.3μmol/kg)組,每組8只。運動疲勞模型制備參照馬海峰等建立的方法[8],簡述如下:將大鼠置于120×90×60 cm恒溫水箱(水溫25℃,水深40cm),進行4天的適應性游泳訓練,每天1次,每次30min;第5~8天訓練時間為90 min,第9~14天訓練時間為120min。訓練過程中發(fā)現力竭的情況,及時撈起,休息5min后,繼續(xù)進行游泳訓練。正常對照組進行常規(guī)飼養(yǎng),不加任何干預。Gen組分別于每次游泳運動前30min給予濃度為0.05μM或0.15μM的Gen,給藥體積為2mL/kg體重皮下注射,模型組于游泳運動前30min給予同體積的DMSO皮下注射,正常對照組給予同體積的生理鹽水皮下注射,持續(xù)14天。
1.2.2 胸腺指數、脾臟指數、腎臟指數和腦指數測定 末次運動10min后,10%水合氯醛麻醉大鼠,稱體重,取胸腺、脾臟、腎臟和腦并稱重,計算胸腺、脾臟、腎臟及腦指數。臟器指數=臟器重量(mg)/體重(g)。
1.2.3 血清NO、tNOS、cNos和iNOS含量的測定分別采用NO和NOS分型測試盒,嚴格按照說明書要求進行操作,檢測血清中NO、tNOS、cNOS和iNOS的含量。
1.2.4 統(tǒng)計學處理 采用Prism5.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料用表示,各組間測定指標的總體比較采用單因素方差分析,組間比較采用SNK檢驗,P<0.05認為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 染料木素對運動疲勞大鼠胸腺指數、脾臟指數、腎臟指數和腦指數的影響 由圖1-4可見,與對照組相比,模型組的脾臟指數(P<0.01)和腎臟指數(P<0.05)明顯下降,而胸腺指數和腦指數無明顯差異。與模型組相比,染料木素組可不同程度上調胸腺指數(P<0.05)、脾臟指數(P<0.001)、腎臟指數(P<0.05)和腦指數(P<0.01)。
圖1 染料木素對運動疲勞大鼠胸腺指數的影響
圖2 染料木素對運動疲勞大鼠脾臟指數的影響
圖3 染料木素對運動疲勞大鼠腎臟指數的影響
圖4 染料木素對運動疲勞大鼠腦指數的影響
2.2 染料木素對運動疲勞大鼠血清NO、tNOS、cNos和iNOS的影響 如圖5-8所示,與對照組相比,在模型組,運動疲勞會導致NO(P<0.01)和cNOS(P<0.01)含量顯著降低;與模型組相比,Gen組的血清 NO(P<0.001)、tNOS(P<0.01)和 cNOS(P<0.01)含量明顯升高,而對iNOS無明顯影響。
圖5 染料木素對運動疲勞大鼠NO的影響
圖6 染料木素對運動疲勞大鼠tNOS的影響
圖7 染料木素對運動疲勞大鼠iNOS的影響
圖8 染料木素對運動疲勞大鼠cNOS的影響
在競技體育中,運動員產生運動疲勞是常有的事,極大地影響著運動員的身體健康和運動能力。若運動后能有效地消除疲勞,將有助于運動員訓練水平的提高和身體的保護。目前產生運動疲勞的機制主要有能量耗竭學說、代謝產物堆積學說、離子代謝紊亂學說和氧自由基-脂質過氧化學說等多因素的綜合[9]。其中氧化應激損傷在運動疲勞發(fā)生過程中起重要作用[10]。
運動疲勞發(fā)生后,臟器指數是反應臟器是否受損的一個重要指標,有研究表明當動物和人的營養(yǎng)狀態(tài)出現異?;騼扰K出現病變的時候,臟器的重量就會發(fā)生改變[11]。運動疲勞時機體產生并釋放大量的自由基,降低機體的抗氧化能力,并損傷脾、胸腺、腎和大腦等重要組織器官,使之發(fā)生結構變化以及器官的重量降低[12-15]。根據文獻報道中藥對運動疲勞具有一定的緩解作用,為此,我們的研究結果表明運動疲勞大鼠經染料木素干預后,脾、胸腺、腎和大腦的臟器指數均明顯上調,提示染料木素可能具有抗運動疲勞的作用。
為進一步揭示染料木素的抗運動疲勞的可能機制,我們選擇從血管內皮功能的角度來探討。有實驗報道,作為一種血管舒張因子,NO能明顯起到擴血管、降阻力、增加器官血流量的作用,從而增加運動時骨骼肌和心肌等組織的血流量,輸送氧和各種營養(yǎng)物質以及帶出代謝產物,保證了機體的運動能力[16-17]。另外,NO還可以穩(wěn)定溶酶體膜,抵抗自由基損傷[18]。運動疲勞時,大量產生的氧自由基可使NO生物活性喪失[19]。NOS是NO合成的關鍵酶,包括構建型cNOS和誘導型iNOS兩種。它們可提高NO的合成能力,特別能明顯提高血清和肌組織中NO的含量,有利于在運動后恢復過程中保持有較大的血流量,促進運動后的恢復[20-21]。基于此,如果我們能尋求到一些中藥可通過影響NO合成和NOS活性,就對運動后疲勞有改善作用。本研究結果表明,染料木素可顯著提高模型大鼠血清中因運動疲勞所致的NO、tNOS和cNOS含量下降,但對iNOS無明顯影響。
綜上所述,染料木素對運動疲勞大鼠具有一定改善作用,其可能機制是通過抑制運動疲勞導致的臟器損傷以及提高NO含量和NOS活性來實現的。
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