李 彤，孙红伟
(哈尔滨医科大学附属第一医院神经内科，哈尔滨 150001)
论着·基础研究
元宝枫油对一次性力竭运动大鼠氧化应激和炎症反应的影响*
李 彤，孙红伟
(哈尔滨医科大学附属第一医院神经内科，哈尔滨 150001)
目的 探讨元宝枫油对一次性力竭运动大鼠氧化应激和炎症反应的影响，为元宝枫油用于预防运动损伤提供科学依据。方法 30只健康SD雄性大鼠根据体质量随机分为安静对照组(A组，正常饮食+每天生理盐水灌胃)，力竭组(B组，正常饮食+每天生理盐水灌胃)和元宝枫油力竭组(C组，每天元宝枫油0.21 mL/kg灌胃)，6周后进行一次性力竭游泳运动，测定大鼠血清中肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)的活性及炎症因子白细胞介素(IL)-1β、IL-10和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平；测定肌肉匀浆中丙二醛(MDA)、还原性谷胱甘肽(GSH)水平及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性。结果 力竭运动后，B组与A组相比，血清中CK、LDH水平及IL-1β、TNF-α、IL-10水平均显着升高(P<0.05)，IL-10/TNF-α比值差异无统计学意义(P>0.05)，大鼠腓肠肌中MDA水平显着升高(P<0.05)，GSH水平与GSH-PX活性显着下降(均P<0.05)，SOD活性与CAT活性差异无统计学意义(P>0.05)；C组与B组相比，血清中CK、LDH水平及IL-1β、TNF-α显着下降(均P<0.05)，IL-10差异无统计学意义(P>0.05)，IL-10/TNF-α比值显着上升(P<0.05)，腓肠肌中MDA水平明显下降(P<0.05)，GSH水平及SOD、CAT、GSH-PX活性均显着升高(均P<0.05)。结论 元宝枫油可明显减轻力竭运动引起的氧化应激和炎症反应，对骨骼肌具有保护作用。
氧化性应激；大鼠；元宝枫油；力竭运动；炎症反应
元宝枫(acer truncatum bunge)属于槭树科槭属多年生乔木，是我国特有的品种，多见于安徽南部、甘肃南部、吉林以南及内蒙古等地。元宝枫油中脂肪酸含量为92%，是一种不饱和脂肪酸含量很高的功能性油脂[1]，其含有的特殊功能成分——神经酸安全无毒，抗氧化性能好。王性炎[2]的研究证明，元宝枫油可作为化妆品工业的原料，并符合目前化妆品行业绿色、天然、安全和环保的要求。高丽芳等[3]的研究证实元宝枫叶提取物未显示有急性毒性、遗传毒性、亚慢性毒性。目前关于元宝枫油成品应用的分析还较少，本研究将元宝枫油力竭运动大鼠，探索其对大鼠氧化应激和炎症反应指标的影响，为其用于预防运动损伤提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料 选用7周龄SPF级健康SD雄性大鼠30只，体质量(270±30)g，由长沙天勤生物技术有限公司提供，许可证编号：scxk(湘)2014-0010，采用国家标准啮齿类动物饲料喂养，每笼5只，自由饮水进食，室温控制在(25±2)℃，相对湿度控制在45%～60%，每2～3天更换一次垫料，并对动物房进行消毒。元宝枫油由陕西泰克生物科技有限公司提供。实验用试剂盒均由齐一生物科技(上海)有限公司提供。
1.2 实验分组和喂养方案 将大鼠适应性饲养5 d后，按照体质量随机分为无差异的A、B、C组，每组10只，其中A组为安静对照组，B组为力竭组，C组为元宝枫油力竭组。C组大鼠按每天0.21 mL/kg的剂量进行元宝枫油灌胃，A组和B组使用相同剂量的生理盐水灌胃；每周测量1次大鼠体质量并及时调整灌胃剂量，每天灌胃1次，持续6周。3组大鼠的鼠龄、体质量、窝别等差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。
1.3 运动方案 A组大鼠不进行任何运动干预，B组和C组大鼠灌胃结束前4 d每天进行25 min的无负重适应性游泳训练，持续3 d。游泳池为长25 cm，宽20 cm，深45 cm的塑料桶，水温为30～32 ℃。B、C组于实验最后1 d尾部负体质量5%的负荷，游泳3 h至力竭状态。
1.4 样本采集与保存 A组大鼠于实验最后1 d，B、C组于力竭运动后即刻用乙醚麻醉后解剖，在冰上迅速取下右腿腓肠肌，投入液氮30 min后移入-80 ℃的冰箱中备用。同时制备血清用于测定肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)活性及炎症因子白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-10的水平。取出肌肉，剪取0.3～0.5 g，加1 mL的生理盐水，充分匀浆后，3 000 r/min，离心10 min，留取上清液测定其中丙二醛(MDA)、还原性谷胱甘肽(GSH)水平及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性。全部测定均严格按照试剂盒配套说明书，由具有两年以上工作经验的检验医师操作完成。
2 结 果
2.1 元宝枫油对力竭运动大鼠血清CK、LDH活性的影响 B组与A组相比，血清CK、LDH水平显着升高；C组与B组相比，血清CK、LDH水平均显着下降，见表1。
表1 3组大鼠血清CK、LDH活性比较
a：t=2.597，P=0.024，与A组相比；b:t=2.588，P=0.026，与B组相比；c:t=4.813，P=0.001，与A组相比；d:t=4.336，P=0.001，与B组相比
2.2 元宝枫油对力竭运动大鼠血清促/抗炎因子水平的影响 B组与A组相比，血清中IL-1β、TNF-α、IL-10均显着升高，IL-10/TNF-α比值略有下降，但差异无统计学意义；C组与B组相比，血清中IL-1β、TNF-α比值均显着下降，IL-10/TNF-α比值显着上升，IL-10略有上升，但差异无统计学意义。见表2。
2.3 元宝枫油对力竭运动大鼠氧化应激指标的检测结果的影响 B组与A组相比，腓肠肌中MDA水平显着升高，GSH、GSH-PX活性水平显着下降，SOD活性略有升高，CAT活性略有下降，但差异都无统计学意义；C组与B组相比，腓肠肌中MDA水平明显下降，GSH、SOD、CAT及GSH-PX水平均显着上升。见表3。
表2 3组大鼠血清促/抗炎因子水平比较±s)
a：t=2.439，P=0.030，与A组相比；b:t=3.274，P=0.004，与B组相比；c:t=4.683，P=0.001，与A组相比；d:t=2.222，P=0.045，与B组相比；e:t=2.583，P=0.026，与A组相比；f:t=0.606，P=0.576，与B组相比；g:t=1.620，P=0.143，与A组相比；h:t=2.828，P=0.012，与B组相比
表3 3组大鼠氧化应激指标的检测结果比较±s)
a：t=2.809，P=0.014，与A组相比；b:t=2.610，P=0.018，与B组相比；c:t=2.429，P=0.031，与A组相比；d:t=4.454，P=0.001，与B组相比；e:t=0.340，P=0.785，与A组相比；f:t=3.606，P=0.002，与B组相比；g:t=0.399，P=0.788，与A组相比；h:t=2.858，P=0.011，与B组相比；i:t=3.898，P=0.001，与A组相比；j:t=4.528，P=0.001，与B组相比
3 讨 论
有研究证实规律的体育运动可预防多种疾病，如心血管疾病、呼吸系统疾病、血流动力学障碍等[4]。然而，力竭运动却可导致机体的氧化应激、炎症反应和肌细胞结构损伤[5-6]，使血清中CK和LDH活性增加[7]。本研究结果显示，力竭运动后B组大鼠血清中CK和LDH水平较A组显着升高，与吴秀琴等[8]的研究结果一致。这是由于剧烈运动时，骨骼肌遭受到不同程度机械性损伤，使细胞膜的通透性发生改变，进而胞内蛋白酶渗出到血液中，从而引起血清中CK、LDH的水平升高。本组研究显示，与B组相比，C组大鼠血清CK、LDH水平均显着下降(P<0.05)，提示元宝枫油能够降低力竭运动大鼠的血清CK、LDH水平，而力竭运动的CK、LDH主要是骨骼肌产生，因此，可以推测元宝枫油对力竭运动大鼠骨骼肌具有一定保护作用。
肌肉的损伤会引起促炎因子如IL-1β、IL-6、TNF-α的释放[9-10]，继而激活抗炎因子IL-10及IL-1受体拮抗剂的产生，而抗炎因子的激活又可抑制炎症细胞的活动从而减轻炎症反应。有文献认为IL-10/TNF-α比值是衡量炎症反应程度的重要指标，高比值被称为抗炎比值，低比值则说明存在炎症反应[11]。本研究结果发现，力竭运动后 B组大鼠血清中IL-1β、TNF-α、IL-10均较A组显着升高，与运动时促炎因子和抗炎因子之间的平衡假设一致[12]，但用元宝枫油灌胃的大鼠血清中IL-1β、TNF-α比值下降，IL-10/TNF-α比值却显着上升，说明元宝枫油的使用可降低促炎因子的水平，从而减轻炎症反应。
本研究结果显示，力竭运动后大鼠腓肠肌中MDA水平显着上升，而抗氧化指标GSH和CAT、GSH-PX等的水平却下降，说明力竭运动后大鼠体内发生了脂质过氧化和细胞损伤，与已有研究结果一致[13-15]。但是，力竭运动后大鼠腓肠肌中SOD略有升高，与文献[16-18]的研究结果不同，可能原因是大鼠在适应性游泳训练中，代偿性的增强抗氧化酶的活性来抵制过氧化反应。在使用元宝枫油大鼠的腓肠肌中，其MDA水平显着下降，抗氧化指标GSH、SOD、CAT和GSH-PX均显着升高，说明元宝枫油可加强机体的抗氧化状态，从而抵制过氧化等导致的损伤，对细胞具有保护作用。
综上所述，食用元宝枫油可减少CK、LDH等胞内酶的渗出，减少炎症因子的释放，提高抗氧化功能酶的活性，对运动的骨骼肌具有保护作用。
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Effects of Acer truncatum oil on oxidative stress and inflammatory reaction in rats undergoing one-time exhaustive exercise*
LiTong，SunHongwei
(DepartmentofNeurology,AffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China)
Objective To explore the effects of Acer truncatum oil on oxidative stress and inflammatory reaction in rats after exhaustive exercise to provide a scientific basis for the prevention of sports injury by Acer truncatum oil.Methods Thirty healthy male SD rats were randomly divided into control group ( A,normal diet + saline every day),exhaustive group (B,normal diet + saline daily) and exhaustive with Acer truncatum oil group ( C,0.21 mL/kg daily Acer truncatum oil gavage),6 weeks later,the rats performed once exhaustive swimming exercise,then the creatine kinase (CK),lactate dehydrogenase (LDH),cytokine interleukin (IL-1β、 IL-10) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) in the serum;malondialdehyde (MDA) homogenate reduction glutathione (GSH),superoxide dismutase (SOD),catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GSH-Px) in muscle were measured.Results After exhaustive exercise,when compared with the group A,the serum levels of CK,LDH,IL-1,TNF-α and IL-10 were significantly higher than in the group B(P<0.05，P<0.01，P<0.05，P<0.01，P<0.05),IL-10/ TNF-α ratio had no statistically significant difference(P>0.05),the level of MDA in gastrocnemius muscle increased significantly (P<0.05),GSH level and GSH-PX activity decreased significantly (P<0.05,P<0.01),SOD and CAT activity were not statistically significant (P>0.05).when compared with the group B,serum CK,LDH level and IL-1 β,TNF-α were significantly decreased (P<0.05,P<0.01,P<0.01,P<0.05),IL-10 had no statistical significance (P>0.05),a significant increase in IL-10/TNF-α(P<0.05),the level of MDA of gastrocnemius muscle decreased significantly (P<0.05),the level of GSH and SOD,CAT and GSH-PX were significantly increased (P<0.01,P<0.01,P<0.05,P<0.01).Conclusion Acer truncatum oil can significantly reduce oxidative stress and inflammatory reaction caused by the exhaustive exercise,which has a protective effect on skeletal muscle.
oxidative stress;rats；acer truncatum oil；exhaustive exercise;inflammatory reaction
10.3969/j.issn.1671-8348.2017.22.006
2015年哈尔滨应用技术研究与开发项目计划项目(2015RAQYJ097)。 作者简介：李彤(1985-) ，住院医师，本科，主要从事神经内科卒中的研究。
A
1671-8348(2017)22-3043-03
2016-12-20
2017-03-08)
