謝 晶 李寧川 王靈芝 李心悅 朱 玥 金 鵬 夏 俊
(揚(yáng)州大學(xué)體育學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225127)
隨著我國(guó)脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)扎實(shí)推進(jìn),貧困發(fā)生率大大降低。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展,我國(guó)在多個(gè)領(lǐng)域位列世界前列,居民消費(fèi)水平的提高、社會(huì)環(huán)境的結(jié)構(gòu)性變化潛移默化地影響了人們生活的方式,改變了人們的飲食習(xí)慣。近些年來(lái),肉類占人們每日膳食的比例不斷升高。當(dāng)攝入的能量超過(guò)身體消耗的能量時(shí),脂肪就會(huì)隨之產(chǎn)生、積累。大數(shù)據(jù)顯示,肥胖患者人數(shù)呈不斷上升趨勢(shì),肥胖在各個(gè)方面影響著肥胖患者的生活。因而,“減肥”成為世界廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)話題。其中,對(duì)于肥胖會(huì)造成女性不孕不育的關(guān)注和研究較多。眾所周知,肥胖會(huì)導(dǎo)致女性內(nèi)分泌和代謝紊亂、卵子存活率下降、子宮內(nèi)膜應(yīng)答異常等,妊娠率下降,不孕不育、流產(chǎn)、早產(chǎn)、新生胎兒先天缺陷等風(fēng)險(xiǎn)大大提升[1]。而對(duì)肥胖造成男性不育的研究較少。有觀點(diǎn)認(rèn)為,脂肪組織是一個(gè)儲(chǔ)藏脂質(zhì)的儲(chǔ)能器官,也是一個(gè)內(nèi)分泌器官,它在生物體系統(tǒng)中起著重要的調(diào)節(jié)作用[2]。
迷迭香,是一種唇形科灌木。迷迭香精油多選取其花和葉子進(jìn)行提取。在食品生產(chǎn)方面,人工合成的抗氧化劑有一定毒性,致癌率高,人們更愿意選擇從植物中萃取這類物質(zhì),因此,關(guān)于天然植物迷迭香的抗氧化活性研究較多。同時(shí),迷迭香提取物還具有穩(wěn)定顏色、防腐、祛臭等功效[3]。在衛(wèi)生醫(yī)療方面,從迷迭香中提取的鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酸等多酚類化合物具有抗炎作用,在歐洲一些國(guó)家常運(yùn)用迷迭香治療炎癥性疾病[4]。樊玲通過(guò)建立口腔潰瘍模型,利用迷迭香酸治療口腔潰瘍大鼠,發(fā)現(xiàn)迷迭香酸能夠有效促進(jìn)口腔潰瘍大鼠黏膜愈合,其治療機(jī)制是迷迭香酸能夠降低機(jī)體驗(yàn)證反應(yīng)、糾正免疫功能紊亂[5]。
抗炎藥物可以很好地抑制急性炎癥癥狀,而對(duì)慢性免疫性炎癥來(lái)說(shuō),抗炎藥物不僅要有優(yōu)良的療效,而且可以長(zhǎng)期服用,沒(méi)有嚴(yán)重的副作用?,F(xiàn)今,臨床使用的抗炎藥多由化學(xué)物質(zhì)合成,人們長(zhǎng)期服用或多或少都有不良副作用,最常見(jiàn)的是對(duì)消化道的刺激,降低人體免疫力,長(zhǎng)期服用會(huì)引起心理或生理上對(duì)藥物的依賴,產(chǎn)生諸如“我只有服用抗炎藥病才會(huì)好”的心理作用。
本研究從調(diào)節(jié)睪丸炎癥的角度,探討有氧運(yùn)動(dòng)以及迷迭香是否能夠降低高脂膳食大鼠血脂中TNF-α、NF-κB的水平,改善高脂膳食誘導(dǎo)大鼠肥胖導(dǎo)致的生殖功能障礙,以及有氧運(yùn)動(dòng)與迷迭香是否能夠協(xié)同發(fā)揮作用。
選購(gòu)50只體重為120-140g的清潔級(jí)健康雄性SD大鼠(4周齡),編號(hào)后飼養(yǎng)在不同籠子內(nèi)。將大鼠飼料和自動(dòng)飲水器置于籠子上的槽口內(nèi),保證大鼠能夠自由飲食、飲水,每天換飼料和水,清理籠內(nèi)的糞便、垃圾,更換墊料,保持籠內(nèi)整潔、干燥。飼養(yǎng)溫度維持在23-27℃,讓大鼠生活在舒適的環(huán)境中,每天光照時(shí)間保持在12h左右。
從50只大鼠中隨機(jī)選取10只設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)組(C組),用普通飼料喂養(yǎng);其余大鼠作為肥胖組進(jìn)行建模,使用高脂飼料喂養(yǎng),其他條件保持不變。4周后,若該組大鼠的重量÷對(duì)照組大鼠平均重量>20%成立,則建模成功。將建模成功的40只大鼠隨機(jī)分為數(shù)量相等的4組:高脂組(H組)、高脂+運(yùn)動(dòng)組(HE組)、高脂+迷迭香組(HR組)、高脂+迷迭香+運(yùn)動(dòng)組(HER組)。每天給各組大鼠供應(yīng)充足的食物、水源,大鼠生長(zhǎng)環(huán)境溫度維持在18-22℃,光照時(shí)間約為12h。每周測(cè)量一次大鼠的重量。
C、H、HR組大鼠每天在飼養(yǎng)籠中自由活動(dòng),HE、HER組大鼠每天要進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)。有氧運(yùn)動(dòng)方案:在 100cm×7Ocm×60cm的長(zhǎng)方體游泳桶內(nèi)無(wú)負(fù)重游泳,水深50cm,水溫32-35℃;每周運(yùn)動(dòng)6天,持續(xù)10周。第一周為適應(yīng)性運(yùn)動(dòng),讓大鼠適應(yīng)運(yùn)動(dòng)環(huán)境。第一次運(yùn)動(dòng),HE、HER組運(yùn)動(dòng)時(shí)間為20min,第一周的后續(xù)運(yùn)動(dòng)遞增20min/d;后9周的有氧運(yùn)動(dòng)均保持 120min/d。在大鼠運(yùn)動(dòng)憑借自身脂肪漂浮時(shí),應(yīng)適當(dāng)驅(qū)趕以保證其運(yùn)動(dòng)量。在大鼠游泳運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)須密切觀察,防止大鼠溺水死亡造成實(shí)驗(yàn)損失,并隨時(shí)清理游泳桶內(nèi)雜物,保持游泳桶內(nèi)衛(wèi)生。大鼠出水后,用柔軟清潔的干毛巾擦干,放回籠子內(nèi),防止大鼠生病。
選用水溶性提取物,HR、HER組每天灌胃0.6ml濃度為25mg/kg的迷迭香提取物,其他3組灌胃同體積的蒸餾水。
解剖前的最后一次游泳運(yùn)動(dòng)后,所有大鼠禁食12h,避免急性運(yùn)動(dòng)波及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。解剖時(shí),按照分組及編號(hào)測(cè)量大鼠的重量、長(zhǎng)度。麻醉大鼠后,將血樣(腹主動(dòng)脈取血)注入對(duì)應(yīng)的負(fù)壓試管中,靜置 2h。離心機(jī)離心(4000r/min)lOmin,取血清保存在-80℃環(huán)境中。取血后迅速摘取睪丸和睪周脂肪,去除多余組織,用冰生理鹽水清洗血污,用濾紙沾干,保存在-20℃環(huán)境中。稱取0.2-1g組織,按組織塊重量W(g)/勻漿介質(zhì)V(ml)為1∶9的比例制備勻漿,在燒杯中加預(yù)冷的勻漿介質(zhì)(0.9%NaCL溶液),在冰水浴中迅速剪碎組織塊。勻漿低溫離心(3000r/min)15min后,提取上清液,存于-80℃環(huán)境中。
運(yùn)用ELISA測(cè)定血清TNF-α、NF-κB水平。
運(yùn)用SPSS17.0分析處理數(shù)據(jù)(以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示)。同一指標(biāo)不同組間進(jìn)行方差的單變量分析,觀察在不同因子的影響下,不同組的指標(biāo)是否有顯著性差異,兩因子對(duì)指標(biāo)的影響是否有交互作用。
大鼠睪丸組織內(nèi)NF-κB含量:與C組比較,H組含量顯著升高;與H組比較,HE、HR組含量顯著降低,HER組含量極顯著降低。
大鼠睪丸組織內(nèi)TNF-α含量:與C組比較,H組含量顯著升高;與H組比較,HR、HER組含量顯著降低,HE組含量無(wú)顯著差異。
表1 各組NF-κB、TNF-α的含量
ELISA測(cè)定血清顯示:H組雄性高脂膳食大鼠睪丸組織內(nèi) NF-κB、TNF-α含量與對(duì)照組相比顯著性升高,并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這表明肥胖引發(fā)生殖系統(tǒng)的炎癥反應(yīng),睪丸組織內(nèi)產(chǎn)生慢性炎癥反應(yīng)。
NF-κB能調(diào)節(jié)促炎關(guān)鍵基因的表達(dá),從而調(diào)控細(xì)胞凋亡和炎癥。NF-κB作為一類重要的轉(zhuǎn)錄激活因子,會(huì)啟動(dòng)TNF-α、IL-1、細(xì)胞黏附分子等炎癥因子的基因轉(zhuǎn)錄,引發(fā)炎癥反應(yīng)[6]。另有研究表明,細(xì)胞因子TNF和IL-1等的表達(dá)增加會(huì)反過(guò)來(lái)激活NF-κB[7],從而形成惡性循環(huán)。
HE組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng),高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細(xì)胞核中的表達(dá)有一定程度的降低(P<0.05);經(jīng)過(guò)迷迭香提取物治療后的 HR組高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細(xì)胞核中的表達(dá)有一定程度的降低(P<0.05)。這表明有氧運(yùn)動(dòng)和迷迭香酸能有效抑制高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細(xì)胞核中的表達(dá),使其恢復(fù)到正常水平。
TNF-α在哺乳動(dòng)物的睪丸組織內(nèi)發(fā)揮多種功能,調(diào)節(jié)與精子發(fā)生有關(guān)的各種細(xì)胞進(jìn)程,如炎癥反應(yīng)等[8]。TNF-α是參與人體免疫反應(yīng)的炎癥因子。H組大鼠體內(nèi)NF-κB、TNF-α含量與對(duì)照組相比顯著性升高,并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這證明肥胖引發(fā)了大鼠體內(nèi)的炎癥反應(yīng)。徐雅麗等人研究發(fā)現(xiàn),炎癥導(dǎo)致肥胖小鼠睪丸內(nèi)炎癥因子TNF-α的含量升高,破壞了血生精小管屏障的結(jié)構(gòu),損害肥胖小鼠的生育力[8]。迷迭香能否有效控制睪丸組織內(nèi)TNF-α的含量是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,HE組經(jīng)過(guò)無(wú)負(fù)重游泳訓(xùn)練之后,大鼠睪丸組織內(nèi)的 TNF-α含量有所下降,但沒(méi)有顯著性差異(P=0.056>0.05)。這表明長(zhǎng)期進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)能夠抗炎,但效果不明顯。有研究表明,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練會(huì)增加應(yīng)激大鼠外周TNF-α含量。這可能是運(yùn)動(dòng)不能有效降低TNF-α的原因。
HR組高脂膳食大鼠在迷迭香提取物的治療下,睪丸組織炎癥因子 TNF-α含量顯著降低(P<0.05),表明迷迭香提取物能夠有效減輕睪丸組織內(nèi)的慢性炎癥反應(yīng)。
本研究表明,有氧運(yùn)動(dòng)、迷迭香提取物能有效降低睪丸組織的炎癥反應(yīng)。有氧運(yùn)動(dòng)、迷迭香提取物顯著改善高脂膳食誘導(dǎo)的高脂膳食大鼠睪丸組織的炎癥,可能是通過(guò)降低肥胖引起的炎癥因子TNF-α,從而阻斷NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,抑制NF-κB的轉(zhuǎn)錄,進(jìn)一步減少TNF-α的含量。有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合迷迭香提取物雖然使NF-κB、TNF-α的含量有所降低,但效果不顯著,其可能的原因有:①有氧運(yùn)動(dòng)與迷迭香提取物抑制機(jī)制不同,抑制效果有相互抵消的可能;②有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)設(shè)置、迷迭香發(fā)揮抗炎作用的物質(zhì)配比未能發(fā)揮最大效果。
高脂膳食會(huì)引起TNF-α升高。有氧運(yùn)動(dòng)和迷迭香提取物都可以抑制高脂膳食引起的TNF-α升高,抑制睪丸組織中NF-κB表達(dá),從而減輕局部炎癥反應(yīng)。迷迭香提取物對(duì)降低TNF-α含量的效果最為明顯。有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合迷迭香提取物可有效降低NF-κB通路相關(guān)基因和蛋白的表達(dá),抑制因TNF-α引發(fā)的慢性炎性反應(yīng),減輕睪丸組織中的炎癥,但兩者并沒(méi)有交互作用。
今后可以從迷迭香降低 TNF-α的機(jī)制入手,研究迷迭香的成分及其最佳配比,使其更好地與有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合,最大限度地發(fā)揮其藥用價(jià)值,達(dá)到更好的抗炎效果。