稅曉平，李春瑩

1.四川中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校,四川 綿陽 621000；2.綿陽市骨科醫(yī)院，四川 綿陽 621000；3.綿陽市中醫(yī)醫(yī)院，四川 綿陽 621000

大蒜素是蔥科(Alliaceae)植物大蒜(Allium sativum L.)鱗莖中所含的一種抗癌活性成分，化學(xué)名稱為二烯丙基三硫化物(DATS)，其分子式為C6H10S3。研究發(fā)現(xiàn)大蒜素具有預(yù)防心腦血管疾病、提高機體免疫力、抗腫瘤、抗衰老等多種藥理作用［1-4］，研究顯示大蒜素可以提高大強度運動后機體的抗自由基氧化功能，維護細胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，并且有助于減輕離心運動導(dǎo)致的骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷和DOMS程度［5-8］。近年來大量研究發(fā)現(xiàn)大蒜素能夠改善腫瘤患者免疫力［9-10］，大蒜素也逐漸被應(yīng)用到運動免疫研究中。有研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素對遞增負荷訓(xùn)練大鼠的細胞免疫功能無干預(yù)作用［11］，但大蒜素在大強度運動后體液免疫中的研究中未見文獻報道，本次實驗將做初步探討。

1 對象與方法

1.1 研究對象

國家二級青年女子足球運動員12名，身體健康。運動員隨機分為實驗組和對照組，每組6例，兩組基本情況比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。具有可比性。

本實驗征得受試者、教練員和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)知情同意。在實驗前詳細詢問教練員、隨隊醫(yī)務(wù)人員和受試者，了解受試者參加專業(yè)訓(xùn)練年限、傷病史和生活史。詢問結(jié)果顯示受試者均無重大傷病史及家族遺傳病史，所有受試女足運動員在整個試驗過程均不在月經(jīng)期間，均能完成本實驗。實驗前2周，所有受試者均未服用具有抗疲勞功效或增強運動能力的藥品和營養(yǎng)品。

表1 受試者基本情況比較（±s）

表1 受試者基本情況比較（±s）

組別對照組（n=6）實驗組（n=6）訓(xùn)練年限（年）4.31±0.46 4.19±0.21身高（cm）160.34±2.57 161.47±1.86體重（kg）50.41±3.81 51.03±2.26年齡（歲）15.71±1.12 15.93±1.35

1.2 研究方法

1.2.1 藥品及服藥方式：實驗組運動前2周每晚定時口服大蒜素腸溶膠丸80 mg；對照組運動前2周每晚定時口服由糊精填入空膠囊制成的安慰劑80 mg，安慰劑無任何增強運動能力或抗疲勞作用。大蒜素腸溶膠丸藥品批號為國藥準字H65020199，由新疆新北制藥有限責(zé)任公司提供。整個實驗期間由研究人員發(fā)放藥物并監(jiān)督受試者的服藥過程，確保無漏服和誤服情況發(fā)生。實驗開始前一周和整個實驗期間運動員維持正常運動訓(xùn)練，但無大強度運動訓(xùn)練。

1.2.2 運動方案：兩組受試者在分別服用大蒜素腸溶膠丸和安慰劑膠囊2周后，進行一次性大強度跑臺運動。跑臺運動在成都體育學(xué)院運動醫(yī)學(xué)與健康研究所（國家體育總局重點研究室）進行。大強度運動方案參考人體延遲性肌肉酸痛模型誘導(dǎo)方法［12］，并結(jié)合受試者日常訓(xùn)練內(nèi)容與本次實驗條件和實驗?zāi)康牟捎靡韵逻\動方案：受試者在運動過程中跑臺坡度保持為0°，跑臺起始速度設(shè)定為5 km/h，受試者先進行5 min適應(yīng)性跑動，完成適應(yīng)性跑動后以每3 min增加2 km/h的方法增加跑臺速度，當(dāng)速度增至15 km/h或受試者運動時心率達到170次/分后，不再增加跑臺速度并要求受試者維持該速度進行跑動。在受試者跑動過程中由MAX-II運動心肺功能測試系統(tǒng)記錄運動時間、跑動距離。由該系統(tǒng)在運動中全程監(jiān)控受試者心率，每3 min測一次主觀體感覺等級評分（RPE評分）。當(dāng)受試者運動心率持續(xù)在180次/分以上，RPE評分達到19～20分，受試者出現(xiàn)大汗，呼吸困難，跑動動作明顯不協(xié)調(diào)，在反復(fù)鼓勵后仍不能繼續(xù)跑動時停止。

1.3 觀察指標

在實驗前早晨7點和運動結(jié)束后4小時采集兩組受試者空腹肘正中靜脈血3 ml。血液指標采集后完成后先靜置30 min,再用3000 r/min離心機離心20分鐘，采取離心后的血清置于-20°C冰箱保存待測。所有血液指標均在四川大學(xué)華西醫(yī)學(xué)中心免疫和生化試驗室檢測。IgG、IgA和IgM三種指標均采用速率散時比濁分析法測定，結(jié)果以g/L表示。測試儀器為Immage 800速率散時比濁分析儀，試劑購買于美國Beckman Coulter公司。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)使用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析，所有數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差（s）表示。組內(nèi)及組間的兩兩比較采用雙因素方差分析，方差齊性時用LSD法進行后效檢驗，方差不齊時用Tamhane’s T2方法進行后效檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 受試者運動時間、運動時最大心率和運動距離比較

隨著跑臺運動的持續(xù)進行，受試者運動能力逐漸下降，可見受試者動作協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性逐漸下降,出現(xiàn)動作明顯變形；受試者出現(xiàn)大汗、呼吸急促等典型的疲勞癥狀；受試者逐漸接近或達到力竭狀態(tài)；在停止跑動后即刻受試者站立和行走困難，需人攙扶方能走下跑臺。兩組受試者運動過程中的表現(xiàn)和運動持續(xù)時間、運動時最大心率、運動距離共同表明本次運動強度符合一次性大強度力竭運動的特點。各組受試者的運動強度相同，兩組相比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 受試者運動時間、運動時最大心率和運動距離比較

2.2 受試者實驗前后血清IgG、IgM和IgA水平變化

運動后4小時，兩組血清IgG均較實驗前顯著增高，且實驗組顯著高于對照組。兩組血清IgM均升高，實驗組血清IgM水平顯著升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。兩組IgA水平均下降，對照組顯著下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組不同時相血清IgG、IGM和IGA水平比較（±s） g/L

表3 兩組不同時相血清IgG、IGM和IGA水平比較（±s） g/L

注：與實驗前比較，a P＜0.05；與實驗后比較，b P＜0.01

測試指標IgG IgM IgA時間實驗前試驗后實驗前試驗后實驗前試驗后對照組（n=6）9.91±1.73 10.92±1.80a 1.45±0.54 1.48±0.56 1.95±0.11 1.81±0.11a實驗組（n=6）9.55±1.09 11.12±1.72b 1.68±0.77 1.79±0.54a 1.47±0.59 1.41±0.72

3 討論

3.1 運動對免疫球蛋白的影響

人體免疫包括非特異性免疫和特異性免疫，其中特異性免疫可分為細胞免疫和體液免疫。體液免疫效應(yīng)出現(xiàn)時間快，幾分鐘至數(shù)小時即可出現(xiàn)，參與體液免疫的免疫活性細胞主要是B細胞?？贵w是介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子，普遍存在于血清中，也存在于組織液、外分泌液和某些細胞膜表面，抗體共有IgG、IgM、IgA、IgE、IgD五種類型。免疫球蛋白的生物學(xué)功能包括能識別并特異性與抗原分子結(jié)合，在人體內(nèi)表現(xiàn)出抗菌、抗病毒、抗毒素等多種生理效應(yīng)；能結(jié)合Fc受體，發(fā)揮調(diào)理吞噬、黏附、介導(dǎo)細胞毒性及超敏反應(yīng)的作用；能激活補體；能穿過胎盤和黏膜；能對免疫應(yīng)答進行調(diào)節(jié)。在運動免疫學(xué)研究中主要選取IgG、IgM、IgA三種血清免疫球蛋白作為觀察體液免疫功能的代表性指標。

運動對人體免疫功能的影響主要表現(xiàn)在長期有規(guī)律地中等強度運動使人體血清免疫球蛋白IgG、IgM、IgA的含量增加,提高人體的免疫功能；長期過度訓(xùn)練和反復(fù)力竭運動將導(dǎo)致人體血清免疫球蛋白IgG、IgM、IgA含量降低,引起機體免疫抑制；而急性短時間中等強度運動也可短暫激活人體免疫系統(tǒng)并暫時提高機體免疫功能，但三種免疫球蛋白的變化比較復(fù)雜。任保蓮的研究發(fā)現(xiàn)400 m模擬比賽后，女子田徑受試者IgM和IgA水平非常顯著增高，IgG水平顯著降低［13］。任保蓮的另一次研究發(fā)現(xiàn)在大運動量訓(xùn)練課結(jié)束充分休息70小時后再模擬400 m比賽，女子田徑受試者的三種免疫球蛋白均顯著升高,其中IgG顯著升高［14］。本次實驗結(jié)果顯示，一次性大強度運動后，兩組IgG均顯著升高；兩組IgM均升高，其中實驗組IgM顯著升高；兩組IgA均下降，其中對照組IgA顯著下降。一次性大強度運動后，體內(nèi)的變化對3種免疫球蛋白產(chǎn)生了不同的影響，導(dǎo)致免疫球蛋白指標出現(xiàn)不同的變化，一方面可能與運動的強度、持續(xù)時間、運動項目、運動者的年齡、性別、受試者的心理應(yīng)急等方面有關(guān)系［15］；另一方面不同的免疫球蛋白的合成時間和部位、生物學(xué)功能及血清含量分布等均有所差別，也可能導(dǎo)致一次性大強度運動后3種免疫球蛋白出現(xiàn)不同變化。

運動免疫學(xué)的“開窗”理論認為在一次持續(xù)時間長、運動強度大的急性運動后的短暫時間內(nèi)機體免疫功能可被激活，人體免疫力在一定程度上得到提升，但在機體免疫功能短暫激活之后將是長時間（3～72 h）的免疫功能下降的“開窗”期，此時運動員免疫力降低［16-17］。大量流行病學(xué)資料證明運動員在大強度運動訓(xùn)練后，各種感染性疾病如上呼吸道感染、流行性感冒等發(fā)生率急劇增高。結(jié)合體液免疫可在幾分鐘或者幾小時內(nèi)快速出現(xiàn)和運動免疫學(xué)中的“開窗”期理論，本實驗選擇運動后4小時進行指標檢測，以觀察大蒜素對一次性大強度運動后的“開窗”期受試者體液免疫功能的影響。

3.2 大蒜素對一次性大強度運動后受試者體液免疫指標IgG、IgM和IgA的影響

IgG和IgM是全身體液免疫反應(yīng)的主要效應(yīng)分子，兩者以高濃度遍布全身。IgG主要是脾淋巴細胞結(jié)中的漿細胞合成和分泌,約占血清總免疫球蛋白的75%～80%,是再次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要抗體，其親和力高，在人體內(nèi)廣泛分布，被稱為機體抗感染的“主力軍”。IgM在脾臟和淋巴結(jié)中產(chǎn)生，約占血清總免疫球蛋白的10%左右，主要分布于血清中，是抗原刺激誘導(dǎo)體液免疫應(yīng)答中最先產(chǎn)生的免疫球蛋白，在初次體液免疫應(yīng)答中最早出現(xiàn)。IgM是人體抗菌和抗感染的高效抗體，在機體的早期防御中起著重要作用，被稱為機體抗感染的“先頭部隊”。本次實驗中，一次性大強度運動導(dǎo)致兩組IgG和IgM增多，其可能機制是劇烈運動導(dǎo)致機體出現(xiàn)細胞變性和組織損傷等機能變化，這些變化作為來自機體自身的抗原性刺激首先作用于機體抗感染的“先頭部隊”IgM和在體液免疫的“主力軍”IgG，并最終出現(xiàn)一次性大強度后短暫的IgG和IgM升高，即應(yīng)激以及應(yīng)激源之間交互作用造成機體體液免疫應(yīng)答增強［18-20］。根據(jù)“開窗”期理論，短暫的IgG和IgM升高可暫時提高機體免疫能力。

實驗后發(fā)現(xiàn)兩組IgG均顯著性增高，組間比較發(fā)現(xiàn)大蒜素組雖較安慰劑組升高明顯但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。體液免疫應(yīng)答包括初次應(yīng)答和再次應(yīng)答，再次免疫應(yīng)答以IgG為主，運動后4小時大蒜素組IgG有明顯升高趨勢，推測大蒜素具有激發(fā)機體再次免疫應(yīng)答能力，提高機體免疫力的作用。實驗后比較發(fā)現(xiàn)大蒜素組的IgM顯著增高而安慰劑組雖增高但無顯著性差異，表明大蒜素能夠提高機體體液免疫能力。早期研究發(fā)現(xiàn)大蒜素能夠提高腫瘤患者血清IgG、IgM和IgA水平，近期研究也發(fā)現(xiàn)大蒜素能夠提高B淋巴細胞生長因子IL-4和IgG水平，對白色念珠菌感染的免疫抑制小鼠有良好的治療作用,提示大蒜素可增強體液免疫功能［21］。大蒜素具有以上作用的機制一方面是大蒜屬于免疫激發(fā)性中草藥，可直接作用于B細胞，提高B細胞的活化、增殖和分化［22］。另一方面,大蒜素具有激活T細胞的作用，提高機體細胞免疫功能［23］。活化的T細胞可提供使B細胞活化的第二信號，同時T細胞分泌的細胞因子可促進B細胞的活化、增殖和分化，B細胞活化可以導(dǎo)致免疫球蛋白的分泌增加。在大蒜素的以上兩種機制共同作用下B細胞被活化并導(dǎo)致抗感染的“先頭軍”IgM分泌增加。以上實驗結(jié)果提示大蒜素能夠提高一次性大強度運動后機體免疫球蛋白的含量，增強體液免疫應(yīng)答能力,提高體液免疫能力。

IgA是黏膜相關(guān)淋巴樣組織產(chǎn)生,主要是由腸系膜淋巴B細胞在Th細胞的輔助下分化增殖成為漿細胞后產(chǎn)生。血清型IgA為單體，主要存在血清中，約占血清總免疫球蛋白的10%～15%左右，可介導(dǎo)調(diào)理吞噬ADCC作用。IgA的作用效應(yīng)持續(xù)時間較長是參與機體特異性體液免疫的重要因素之一。在“開窗”期內(nèi)，IgA在膜免疫機制中起著舉足輕重的作用，IgA的降低將減少膜免疫機制，增加受試者亞臨床和臨床感染的危險。研究發(fā)現(xiàn)一次性大強度運動將導(dǎo)致IgA顯著下降，并在運動后3小時開始回升［24］，本次實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動4小時對照組IgA顯著下降，實驗組IgA略下降但接近實驗前水平，推測大蒜素組IgA恢復(fù)更快，在運動后4小時已經(jīng)恢復(fù)到接近實驗前水平，其機制也可能是大蒜素直接或間接促進了B細胞的活化并導(dǎo)致IgA分泌增加，可促進大強度運動后IgA水平的快速恢復(fù)，增強體液免疫應(yīng)答能力，降低受試者在“開窗”期內(nèi)由于膜免疫機制下降的所導(dǎo)致的亞臨床和臨床感染的風(fēng)險。

4 小結(jié)

一次性大強度運動后，實驗組IgM較對照組顯著增加，實驗組IgA較對照組能更迅速恢復(fù)到實驗前水平，推測大蒜素能提高受試者在“開窗”期內(nèi)的體液免疫應(yīng)答能力，降低受試者在“開窗”期內(nèi)亞臨床和臨床感染的風(fēng)險。