宋廣俠，吳江濤，孫 一，馬延超

運(yùn)動(dòng)能夠顯著上調(diào)骨骼肌交感神經(jīng)活性，其升高幅度與運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以及參與運(yùn)動(dòng)的骨骼肌（即工作?。?shù)量有關(guān)。交感激活引起非工作肌血管收縮，而工作肌則釋放多種抗交感物質(zhì)如一氧化氮（nitric oxide，NO）、前列腺素（prostaglandins，PGs）以及三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）等，能夠減輕或抵消運(yùn)動(dòng)時(shí)的交感縮血管反應(yīng)[1]。學(xué)者們將工作肌釋放的局部抗交感物質(zhì)抑制運(yùn)動(dòng)中交感縮血管反應(yīng)的現(xiàn)象稱為“功能性抗交感（functional sympatholysis）”[2]。功能性抗交感是運(yùn)動(dòng)時(shí)優(yōu)化骨骼肌血流量的主要機(jī)制，其生理意義在于合理分布肌肉血供以適應(yīng)灌注和代謝需求[2]。然而多種以交感神經(jīng)系統(tǒng)過度興奮和/或血管功能紊亂為特點(diǎn)的病理生理狀態(tài)下（如久坐[3]、衰老[4]、高血壓[5]、心衰[6]等）功能性抗交感受損，肌肉血流量和氧運(yùn)輸之間的動(dòng)態(tài)平衡被破壞，進(jìn)而影響肌肉功能?？梢酝茰y(cè)，若功能性抗交感改善，則運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌血流灌注增加。我們前期的研究證實(shí)，有氧運(yùn)動(dòng)能夠改善健康SD大鼠[7]以及中年高血壓患者[8]功能性抗交感，其機(jī)制可能與NO介導(dǎo)的舒血管作用有關(guān)。NO由L-精氨酸和O2在一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）的催化下合成，后者存在3種亞型，即內(nèi)皮型NOS（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）、神經(jīng)元型NOS（neuronal nitric oxide synthase，nNOS）和誘導(dǎo)型NOS（inducible nitric oxide synthase，iNOS）。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)[9]顯示，健康雄性SD大鼠灌注選擇性以及非選擇性NOS阻斷劑后腰部交感神經(jīng)干電刺激誘導(dǎo)的小腿三頭肌交感縮血管反應(yīng)明顯增強(qiáng)，提示NOS在調(diào)節(jié)骨骼肌血流量中起重要作用。THOMAS等[10]指出，II型（快?。┘±w維中NO介導(dǎo)的交感縮血管抑制作用較I型（慢?。└鼮槊黠@，提示功能性抗交感可能與肌纖維募集有關(guān)。然而運(yùn)動(dòng)通過何種NOS亞型改善功能性抗交感以及是否具有肌纖維類型依賴性尚不得而知。

刺五加是祖國(guó)傳統(tǒng)中藥材，屬五加科植物，主要化學(xué)成分為五加苷（A、B、B1、C、D、E、F、G）、黃酮類化合物以及多糖等，除具有免疫調(diào)節(jié)、抗衰老、抗腫瘤及抗輻射損傷等作用外，還可治療缺血性心臟病、關(guān)節(jié)炎、支氣管炎、糖尿病、神經(jīng)衰弱、胃潰瘍等病癥[11]。課題組前期研究[12]以及既往多項(xiàng)報(bào)道[13-14]均證實(shí)，刺五加尚能夠通過抗氧化、改善微循環(huán)、調(diào)節(jié)糖脂代謝等機(jī)制延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞，提高有氧、無氧工作能力。我們前期的研究[12]還發(fā)現(xiàn)，刺五加提取物聯(lián)合運(yùn)動(dòng)能夠促進(jìn)健康大鼠外周多個(gè)組織NOS活性以及NO含量增加。由于NO是功能性抗交感的重要介質(zhì)，而單純補(bǔ)充刺五加或運(yùn)動(dòng)均能夠上調(diào)NOS活性并提高NO含量，由此推測(cè)規(guī)律運(yùn)動(dòng)同時(shí)補(bǔ)充刺五加對(duì)于改善功能性抗交感可能具有協(xié)同效應(yīng)。因此本研究旨在觀察8周刺五加提取物聯(lián)合運(yùn)動(dòng)對(duì)健康SD大鼠骨骼肌靜息時(shí)和收縮時(shí)交感縮血管反應(yīng)以及功能性抗交感的影響并探討NOS/NO系統(tǒng)在其間的可能作用機(jī)制。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

60只雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠，8周齡，購自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。于12/12 h光暗交替、環(huán)境可控（溫度：22～24°C，濕度：50～70%，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）的動(dòng)物房?jī)?nèi)分籠飼養(yǎng)（5只/籠），自由進(jìn)食水。

1.2 藥物制備與動(dòng)物分組

按照課題組已建立的方法并參考刺五加注射液（沈陽藥科大學(xué)提供，批號(hào)：980830）制備流程配制刺五加提取物[12]。高效液相色譜分析顯示，1 g提取物中含150 mg刺五加苷、120 mg刺五加多糖、12.5 mg刺五加總黃酮。將提取物以1：50（g：mL）的比例溶于生理鹽水中，4℃冰箱保存。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物適應(yīng)性跑臺(tái)訓(xùn)練1周（10 min/天，速度為10 m/min，坡度為0°）后將其隨機(jī)分為安靜對(duì)照組（sedentary control，S）、刺五加組（Acanthopanax Senticosus，A）、運(yùn)動(dòng)組（exercise-trained，E）以及運(yùn)動(dòng)+刺五加組（exercise-trained plus Acanthopanax Senticosus，EA），每組n=15。（1）S組大鼠安靜飼養(yǎng)；（2）A組給與刺五加提取物灌胃，每天1次，劑量為10 mL/kg；（3）E組進(jìn)行高強(qiáng)度間歇跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，速度為40 m/min，坡度為0°，運(yùn)動(dòng)3 min后休息1 min為1組，共完成5組，總訓(xùn)練量為600 m，5次/周。課題組前期的研究[7]證實(shí)，該訓(xùn)練方案能夠增加心臟重量、心指數(shù)并改善功能性抗交感；（4）EA組在訓(xùn)練前1 h給予10 mL/kg刺五加提取物灌胃，訓(xùn)練方案同E組；S組和E組于同一時(shí)間給予同等體積蒸餾水灌胃。各組干預(yù)時(shí)間均為8周。

1.3 外科手術(shù)

末次訓(xùn)練后48 h，參照N.G.JENDZJOWSKY等[15]以及課題組前期建立的方案[7]進(jìn)行外科手術(shù)。每只動(dòng)物均依次進(jìn)行“麻醉→氣管插管→左側(cè)肱動(dòng)脈插管→右側(cè)股動(dòng)脈插管→暴露右側(cè)坐骨神經(jīng)→暴露右側(cè)腰部將按神經(jīng)干”共6個(gè)手術(shù)。詳述如下：（1）異氟醚麻醉大鼠，右側(cè)頸靜脈插管，使用注射泵持續(xù)靜脈灌注α-氯醛糖（8～16 mg/（kg·h））和烏拉坦（50～100 mg/（kg·h））持續(xù)麻醉，利用恒溫加熱墊維持直腸溫度于36～37℃之間。（2）隨后進(jìn)行氣管切開、氣管插管并進(jìn)行機(jī)械通氣。（3）左側(cè)肱動(dòng)脈插管并連接壓力換能器（MLT0380/D，美國(guó)）以連續(xù)監(jiān)測(cè)動(dòng)脈血壓，同時(shí)獲取平均動(dòng)脈壓（mean arterial pressure，MAP）和心率（heart rate，HR）數(shù)據(jù)。（4）流量探測(cè)器（Transonic Systems，美國(guó)）置于右側(cè)股動(dòng)脈，連接流量計(jì)（T402，美國(guó)）以檢測(cè)股動(dòng)脈血流量（femoral artery blood flow，F(xiàn)BF）。股動(dòng)脈電導(dǎo)（femoral vascular conductance，F(xiàn)VC）mL/（min·mmHg）＝FBF/MAP。（5）沿右側(cè)股骨淺層剪開皮膚和淺筋膜，暴露并鈍性分離右側(cè)坐骨神經(jīng)，連接C型電極。分離小腿三頭肌，剝離皮膚和結(jié)締組織，跟腱連接壓力換能器（FT-10，美國(guó)）。通過電刺激（絕緣電刺激器，DS3 Digitimer，英國(guó)）坐骨神經(jīng)誘導(dǎo)小腿三頭肌收縮。（6）打開腹腔，鈍性分離大血管后暴露右側(cè)腰部交感神經(jīng)干，將雙極銀絲刺激電極（Bioflex wireAS633，美國(guó)）連接于L3～L4之間的腰部交感神經(jīng)干上。電極用硅酮橡膠覆蓋以確保電絕緣，通過絕緣電刺激器（DS3 Digitimer，英國(guó)）獲得恒定電流刺激。通過電刺激交感神經(jīng)干誘發(fā)血管（股動(dòng)脈）收縮。

1.4 電刺激實(shí)驗(yàn)與動(dòng)物取材

參照J(rèn)ENDZJOWSKY等[15]以及課題組前期建立的實(shí)驗(yàn)方法[7]，外科手術(shù)后恢復(fù)60 min以穩(wěn)定血液動(dòng)力學(xué)，隨后在靜息狀態(tài)下以及肌肉收縮過程中檢測(cè)交感神經(jīng)電刺激誘導(dǎo)的心血管反應(yīng)（MAP、HR、FBF、FVC）。（1）靜息狀態(tài)下的交感縮血管反應(yīng)。交感神經(jīng)電刺激參數(shù)為：1 ms脈沖、1.5 V電壓，頻率分別為2和5 Hz，持續(xù)時(shí)間為1 min。（2）肌肉收縮時(shí)的交感縮血管反應(yīng)。以5倍運(yùn)動(dòng)閾（即肌肉收縮所需的最小電流）電刺激坐骨神經(jīng)（40 Hz、100 ms脈沖，30 trains/min）誘導(dǎo)肌肉收縮，待血液動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定（肌肉收縮后6 min）后再進(jìn)行交感神經(jīng)電刺激（電刺激參數(shù)同靜息狀態(tài)下）。不同頻率（2 vs.5 Hz）電刺激之間間歇2 min，靜息狀態(tài)與肌肉收縮實(shí)驗(yàn)之間間隔5 min，以保證血液動(dòng)力學(xué)恢復(fù)。

所有實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過麻醉過度處死動(dòng)物，取心臟并稱重，計(jì)算心指數(shù)（＝心臟重量/體重），分離比目魚?。╯oleus muscle，Sol，I型肌纖維（慢?。橹鳎┖碗枘c肌（gastrocnemius muscle，Gas，II型肌纖維（快肌）為主），0～4℃冰生理鹽水沖洗，濾紙吸干，用錫紙包裹并投入液氮中，隨后轉(zhuǎn)入-80℃低溫冰箱凍存待測(cè)。實(shí)驗(yàn)流程圖見圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)流程圖Figure 1 Flow Chart of the Experiment

1.5 骨骼肌NO含量和NOS活性測(cè)定

分別取Gas和Sol約100 mg，解凍后用眼科剪迅速剪碎組織塊（冰水浴中進(jìn)行），超聲勻漿器勻漿，低溫離心取上清液，考馬斯亮藍(lán)檢測(cè)蛋白濃度，采用硝酸還原酶法（試劑盒由南京建成生物工程研究所提供）測(cè)定NO含量。蒸餾水調(diào)零，550 nm、0.5 cm光徑，測(cè)定各管吸光度值。NO含量（μmmol/g pro）＝［（測(cè)定管吸光值-空白管吸光值）÷（標(biāo)準(zhǔn)管吸光值-空白管吸光值）］×標(biāo)準(zhǔn)品濃度（20 μmol/L）÷蛋白含量（mg pro/L）。

按照南京建成生物工程研究所提供的NOS分型試劑盒測(cè)定組織勻漿中iNOS、eNOS和nNOS活性。樣品處理同上。以每mg蛋白每min生成1 nmol NO為一個(gè)酶活力單位，即NOS活性U/（min·mg pro）＝［（測(cè)定管吸光值-空白管吸光值）÷呈色物消光系數(shù)］×（反應(yīng)液總體積÷取樣量）×［1÷（比色光徑×反應(yīng)時(shí)間）］÷蛋白含量/（mg pro·L）。

1.6 數(shù)據(jù)采集

使用數(shù)據(jù)采集軟件（LabChart，美國(guó)）對(duì)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)（HR、MAP、FBF和FVC）進(jìn)行采集、記錄和分析。交感刺激前（靜息狀態(tài)下），HR、MAP和FBF取30 s基線數(shù)據(jù)均值作為基礎(chǔ)值，F(xiàn)VC數(shù)據(jù)自動(dòng)生成，交感刺激過程中MAP和FBF采集頻率為100 Hz?；A(chǔ)血液動(dòng)力學(xué)（HR、MAP、FBF和FVC）用原始值表示；FBF和FVC對(duì)于交感刺激的反應(yīng)用絕對(duì)變化量（Δ=交感刺激后數(shù)值-交感刺激前基礎(chǔ)值）表示；交感刺激誘導(dǎo)的縮血管反應(yīng)（即交感血管反應(yīng)）用FVC的變化率表示，即%FVC=（FVC電刺激-FVC基礎(chǔ)值）/FVC基礎(chǔ)值×100%；功能性抗交感用靜息狀態(tài)下FVC對(duì)交感神經(jīng)電刺激反應(yīng)的變化率與肌肉收縮時(shí)的差值表示，即△%FVC＝%FVC靜息-%FVC肌肉收縮。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)用“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。體重、心臟重量、心指數(shù)、基礎(chǔ)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)和功能性抗交感使用雙因素方差分析（運(yùn)動(dòng)×藥物），交感刺激誘導(dǎo)的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)、交感縮血管反應(yīng)（運(yùn)動(dòng)×藥物×肌肉收縮狀態(tài)）以及骨骼肌NO含量和NOS各亞型活性使用三因素方差分析（運(yùn)動(dòng)×藥物×肌纖維類型），若交互作用和主效應(yīng)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，則使用S-N-K檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較。利用SPSS 20.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理和分析，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 樣本量分析

實(shí)驗(yàn)過程中，共7只大鼠由于不耐受運(yùn)動(dòng)而發(fā)生拒跑、損傷（主要是足底擦傷）、感染甚至死亡（其中E組4只、EA組3只），10只外科手術(shù)失?。ㄆ渲蠸組和A組各3只、E組1只、EA組2只），其余動(dòng)物在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間均較活潑，未出現(xiàn)精神異常、掉毛、體毛凌亂、無光澤、大便形態(tài)改變等不良反應(yīng)。最終樣本量n=43，其中S組（n=12）、A組（n=12）、E組（n=10）、EA組（n=9）。

2.2 體重、心臟重量和心指數(shù)的變化

各組體重、心臟重量和心指數(shù)的變化見表1所示。各指標(biāo)運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），藥物主效應(yīng)和交互作用則無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）；多重比較顯示，E組和EA組體重低于S組（P<0.05），心臟重量和心指數(shù)則高于S組（P<0.05）。

表1 各組體重、心臟重量和心指數(shù)的變化Table 1 Body Weight，Heart Weight and Cardiac Index of Each Group

2.3 基礎(chǔ)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化

各組基礎(chǔ)（未經(jīng)交感刺激、肌肉未收縮狀態(tài)下）血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)（HR、MAP、FBF和FVC）的變化見表2所示。運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)、藥物主效應(yīng)以及交互作用均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

表2 基礎(chǔ)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化Table 2 Changes of Baseline Hemodynamic Parameter

2.4 肌肉不同狀態(tài)下交感刺激誘導(dǎo)的血流量的變化

肌肉不同狀態(tài)下交感刺激誘導(dǎo)的血液動(dòng)力學(xué)變化（△FBF和△FVC）見表3所示。運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)、藥物主效應(yīng)、肌肉狀態(tài)主效應(yīng)以及交互作用對(duì)△FBF和△FVC的影響均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。多重比較顯示，肌肉靜息狀態(tài)時(shí)，A組△FBF和△FVC低于S組（P<0.05）；肌肉收縮時(shí)，E組△FBF和△FVC低于S組（P<0.05）；EA組△FBF和△FVC在肌肉靜息以及收縮時(shí)均低于其他3組（P<0.05）。

2.5 交感縮血管反應(yīng)的變化

肌肉靜息狀態(tài)以及收縮時(shí)FVC對(duì)交感刺激的反應(yīng)（%FVC，交感縮血管反應(yīng)）見圖2所示。運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)、藥物主效應(yīng)、肌肉狀態(tài)主效應(yīng)以及交互作用對(duì)%FVC的影響均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；多重比較顯示，靜息狀態(tài)下，A組%FVC低于S組（P<0.05），肌肉收縮時(shí)，E組%FVC低于S組（P<0.05），肌肉不同狀態(tài)下EA組%FVC均低于其他3組（P<0.05）。

表3 肌肉不同狀態(tài)（靜息、收縮）下交感刺激（2、5Hz）誘導(dǎo)的血流量變化Table 3 Blood Flow Induced by Sympathetic Electrostimulation（2 and 5 Hz）During Different Muscle State（at Rest and During Muscle Contraction）

圖2 交感縮血管反應(yīng)（%FVC）的變化Figure 2 Sympathetic Vasoconstriction Response（%FVC）

2.6 功能性抗交感的變化

功能性抗交感（△%FVC）的變化見圖3。2 Hz交感電刺激時(shí)，運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)對(duì)△%FVC的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），藥物主效應(yīng)以及交互作用則無顯著性差異（P>0.05）；多重比較顯示，E組△%FVC高于S組（P<0.05），A組與S組無顯著性差異（P>0.05），EA組高于A組和S組（P<0.05）。5 Hz交感電刺激時(shí)，運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)、藥物主效應(yīng)以及交互作用對(duì)△%FVC的影響均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；多重比較顯示，A組和E組△%FVC均高于S組（P<0.05），EA組高于其他3組（P<0.05）。

圖3 功能性抗交感（△%FVC）的變化Figure 3 Functional Sympatholysis（△%FVC）

2.7 骨骼肌NO含量和NOS活性的變化

骨骼肌NO含量見圖4所示。運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)、藥物主效應(yīng)以及交互作用對(duì)骨骼肌NO含量的影響均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），肌纖維類型主效應(yīng)無顯著性差異（P>0.05）；多重比較顯示，A組和E組NO含量高于S組（P<0.05），EA組高于其他3組（P<0.05）。

骨骼肌iNOS活性見圖5所示。肌纖維類型主效應(yīng)、運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)、藥物主效應(yīng)以及交互作用各主效應(yīng)以及交互作用對(duì)iNOS活性的影響均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

圖4骨骼肌NO含量Figure 4 NO Content in Skeletal Muscle

圖5 骨骼肌iNOS活性Figure 5 iNOS Activity in Skeletal Muscle

骨骼肌eNOS活性見圖6所示。藥物主效應(yīng)對(duì)eNOS活性的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)、肌纖維類型主效應(yīng)以及交互作用則均無顯著性差異（P>0.05）；多重比較顯示，A組eNOS活性高于S組（P<0.05），EA組高于E組和S組（P<0.05）。

圖6 骨骼肌eNOS活性Figure 6 eNOS Activity in Skeletal Muscle

骨骼肌nNOS活性見圖7所示。運(yùn)動(dòng)主效應(yīng)和肌纖維類型主效應(yīng)對(duì)nNOS活性的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），藥物主效應(yīng)和交互作用無顯著性差異（P>0.05）；多重比較顯示，各組Gas中nNOS活性高于Sol（P<0.05），E組Gas中nNOS活性高于S組（P<0.05），EA組高于A組和S組（P<0.05）。

圖7 骨骼肌nNOS活性Figure 7 nNOS Activity in Skeletal Muscle

3 討論

本研究旨在探討刺五加提取物、運(yùn)動(dòng)以及兩者聯(lián)合應(yīng)用對(duì)健康SD大鼠骨骼肌交感縮血管反應(yīng)和功能性抗交感的影響及可能機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，（1）單純補(bǔ)充刺五加提取物增加骨骼肌（Gas和Sol）eNOS活性并改善骨骼肌靜息狀態(tài)下的交感縮血管反應(yīng)以及功能性抗交感；（2）單純運(yùn)動(dòng)可減輕骨骼肌收縮時(shí)的交感縮血管反應(yīng)并增強(qiáng)功能性抗交感效應(yīng)，其機(jī)制可能與Gas（快?。﹏NOS活性上調(diào)有關(guān)；（3）刺五加提取物聯(lián)合運(yùn)動(dòng)可同時(shí)上調(diào)eNOS（快肌和慢?。┖蚽NOS（快?。┗钚?，對(duì)骨骼肌靜息和收縮時(shí)的交感縮血管反應(yīng)以及功能性抗交感的影響具有協(xié)同效應(yīng)。

3.1 運(yùn)動(dòng)、刺五加提取物對(duì)骨骼肌交感縮血管反應(yīng)和功能性抗交感的影響

肌肉收縮時(shí)交感縮血管反應(yīng)和功能性抗交感同時(shí)發(fā)生具有重要生理意義，能夠促使心輸出量重新分配，保證代謝活躍的工作肌得到充足的血流灌注和氧供應(yīng)。關(guān)于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)功能性抗交感的影響，不同研究結(jié)果并不一致。課題組前期的研究[7]顯示，8周有氧運(yùn)動(dòng)改善骨骼肌功能性抗交感，且這一效應(yīng)呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度依賴性。本研究采用高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)（high intensity interval training，HIT）方式并進(jìn)一步證實(shí)，運(yùn)動(dòng)能夠減輕骨骼肌收縮時(shí)的交感縮血管反應(yīng)并增強(qiáng)功能性抗交感，同時(shí)骨骼肌在交感刺激時(shí)的血流量增加。以自發(fā)性高血壓大鼠為模型的研究同樣顯示，自主跑輪運(yùn)動(dòng)能夠改善功能性抗交感。然而亦有研究得到陰性結(jié)果，即6周間歇性握力訓(xùn)練并未改變上肢功能性抗交感[16]，5周單腿伸膝運(yùn)動(dòng)后，運(yùn)動(dòng)肢與對(duì)側(cè)非運(yùn)動(dòng)肢功能性抗交感并無顯著性差異[3]。病例對(duì)照研究顯示，提高有氧運(yùn)動(dòng)能力能夠延緩由于增齡引起的抗交感功能受損[4]，然而久坐人群下肢功能性抗交感與具有規(guī)律運(yùn)動(dòng)習(xí)慣者并無顯著性差異[16-17]。研究結(jié)果不一致可能與研究對(duì)象、訓(xùn)練負(fù)荷（強(qiáng)度、量、持續(xù)時(shí)間等）、干預(yù)時(shí)間、測(cè)試部位等因素有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，脈管系統(tǒng)對(duì)于短期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（≤6周）僅產(chǎn)生功能性適應(yīng)，而結(jié)構(gòu)適應(yīng)則需要長(zhǎng)期干預(yù)[18]；另外運(yùn)動(dòng)對(duì)功能性抗交感的良性效應(yīng)與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度成正比[7]。本研究采用的運(yùn)動(dòng)方案強(qiáng)度較高且干預(yù)時(shí)間為8周（>6周），因此對(duì)交感神經(jīng)支配的血管調(diào)控能夠產(chǎn)生顯著影響。此外，E組靜息狀態(tài)下的交感縮血管反應(yīng)并無變化，與D.W.WRAY等[17]的橫斷面研究一致，即自行車運(yùn)動(dòng)員（長(zhǎng)期下肢運(yùn)動(dòng)）和無訓(xùn)練者的受試者安靜時(shí)下肢交感縮血管反應(yīng)無顯著性差異，提示長(zhǎng)期規(guī)律運(yùn)動(dòng)對(duì)安靜時(shí)交感縮血管反應(yīng)并無影響。

關(guān)于刺五加提取物對(duì)骨骼肌代謝以及運(yùn)動(dòng)能力的積極效應(yīng)已有多項(xiàng)報(bào)道[12-14]，然而其對(duì)于骨骼肌交感縮血管反應(yīng)和功能性抗交感的作用鮮有涉及。本研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌靜息狀態(tài)下A組%FVC低于S組，但在肌肉收縮時(shí)則無顯著性差異，提示刺五加提取物能夠減輕骨骼肌安靜時(shí)的交感縮血管反應(yīng)。雖然A組基礎(chǔ)血液動(dòng)力學(xué)并無顯著性改變，但靜息狀態(tài)下進(jìn)行交感電刺激時(shí)的△FBF和△FVC低于S組，說明刺五加提取物能夠增加交感刺激時(shí)的血流量灌注。此外，A組在2 Hz交感電刺激時(shí)的%△FVC無顯著性變化，而5 Hz時(shí)升高，提示單純補(bǔ)充刺五加提取物能夠改善高頻交感刺激時(shí)的功能性抗交感。更為重要的是，EA組骨骼肌不同狀態(tài)下的%FVC均低于其他3組，且2和5 Hz交感電刺激時(shí)的%△FVC均顯著性增加，說明規(guī)律運(yùn)動(dòng)同時(shí)補(bǔ)充刺五加提取物能夠?qū)o息時(shí)以及肌肉收縮時(shí)的交感縮血管反應(yīng)均產(chǎn)生抑制作用，且對(duì)于不同頻率交感刺激時(shí)的功能性抗交感具有協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)而改善運(yùn)動(dòng)時(shí)工作肌的血流灌注。

3.2 NOS/NO系統(tǒng)的可能作用機(jī)制

功能性抗交感的具體機(jī)理尚不清楚，已證實(shí)來源于骨骼肌和/或血管內(nèi)皮的某些血管活性物質(zhì)具有抗交感效應(yīng)，其中NO及其介導(dǎo)的血管舒張作用至關(guān)重要[1]。研究顯示[7，15，19]，NO 能夠抑制骨骼肌安靜時(shí)以及收縮時(shí)的交感縮血管反應(yīng)。本研究同樣發(fā)現(xiàn)，A組和E組骨骼肌NO含量均顯著性升高，提示刺五加或運(yùn)動(dòng)均可通過上調(diào)NO改善功能性抗交感，然而介導(dǎo)這一過程的NOS亞型尚不得而知。iNOS在血管組織表達(dá)[20]，可被IL-1，TNF-α等細(xì)胞因子激活[21]，在免疫應(yīng)答中起作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[22]和人體研究[23]均證實(shí)，選擇性iNOS抑制劑并不能改變骨骼肌血管電導(dǎo)，提示iNOS未參與對(duì)血管張力的調(diào)節(jié)。在本研究中，iNOS在各組間無顯著性差異，提示運(yùn)動(dòng)或刺五加并不能改變iNOS表達(dá)，這與任文君等[24]的研究一致，即6周有氧運(yùn)動(dòng)能夠上調(diào)大鼠骨骼肌NO含量，但對(duì)iNOS活性并無顯著性影響。研究表明，高強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)[25]以及力竭運(yùn)動(dòng)[26]可誘導(dǎo)炎癥因子大量產(chǎn)生并上調(diào)iNOS含量，造成NO過度升高，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體氧化損傷。本研究采用HIT運(yùn)動(dòng)模式，雖然每次運(yùn)動(dòng)時(shí)強(qiáng)度較高，但由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短且存在間歇期（完全休息），因此整體上屬于中等強(qiáng)度。已證實(shí)[27-28]，急性HIT后可產(chǎn)生與持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)相似的代謝適應(yīng)且HIT后炎癥因子升高幅度低于持續(xù)運(yùn)動(dòng)，而長(zhǎng)期HIT則能夠下調(diào)炎癥因子表達(dá)。據(jù)此推測(cè)，本研究中運(yùn)動(dòng)和/或補(bǔ)充刺五加未上調(diào)炎癥因子水平，因此iNOS無顯著性變化。

eNOS和nNOS在骨骼肌和血管內(nèi)皮組成性表達(dá)[29]，受細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的調(diào)節(jié)。灌注非選擇性NOS阻斷劑并不能進(jìn)一步增強(qiáng)nNOS陰性小鼠肌肉收縮時(shí)的交感縮血管反應(yīng)[30]，提示NO依賴性交感縮血管抑制作用可能完全經(jīng)由源自nNOS的NO介導(dǎo)；eNOS陰性C57BL/6小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)NO產(chǎn)生量與對(duì)照組（即eNOS正常組）并無顯著性差異[31]，證實(shí)eNOS并未參與肌肉收縮誘導(dǎo)產(chǎn)生NO的生理過程；nNOS陰性小鼠[30]以及nNOS缺乏患者[32]功能性抗交感作用受損，進(jìn)一步提示肌肉收縮時(shí)由nNOS催化的新生NO是抑制交感縮血管反應(yīng)的主要來源。然而上述基因缺失模型或患者長(zhǎng)期缺乏NO可能對(duì)骨骼肌發(fā)育以及血管信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路造成影響[33-35]，研究結(jié)論可信度值得商榷。F.A.RABELO等[36]的在體實(shí)驗(yàn)中，腸系膜血管床內(nèi)皮破壞后對(duì)于交感刺激誘導(dǎo)的增壓反射增強(qiáng)，隨后給予非選擇性NOS阻斷劑增壓反射進(jìn)一步提高，提示源于eNOS和nNOS的NO均具有交感抑制作用。根據(jù)N.G.JENDZJOWSKY等[9]的測(cè)算，骨骼肌安靜狀態(tài)下nNOS在NO介導(dǎo)的抗交感中的貢獻(xiàn)僅約30%，而收縮時(shí)這一比例則提高至80%，提示安靜時(shí)血管緊張度主要由eNOSNO調(diào)節(jié)[31]，而肌肉收縮時(shí)的交感縮血管抑制效應(yīng)則主要經(jīng)由nNOS源性NO介導(dǎo)，因此nNOS對(duì)于功能性抗交感具有重要生理意義。在本研究中，各組Gas和Sol中eNOS無顯著性差異，nNOS在Gas高于Sol，說明eNOS分布不存在肌纖維類型特異性，nNOS則主要在快肌纖維表達(dá)。然而NO含量并無肌纖維依賴性，這是由于NO分子量較小，可通過擴(kuò)散的方式穿過細(xì)胞膜，以旁分泌和自分泌方式完成其生理功能。

在本研究中，A組eNOS活性升高，推測(cè)補(bǔ)充刺五加通過磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（Akt）信號(hào)途徑上調(diào)eNOS蛋白1 177位絲氨酸（eNOSSer1177）磷酸化水平（Ser1177磷酸化是eNOS活化的必要條件），這與S.Y.PARK等[37]針對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠的研究結(jié)果一致，即刺五加提取物能夠上調(diào)主動(dòng)脈eNOSSer1177磷酸化蛋白表達(dá)量。E組eNOS活性無顯著性變化，提示8周HIT并未對(duì)eNOS/NO系統(tǒng)產(chǎn)生顯著性影響，可能與運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短有關(guān)。M.B.HARRIS等[38]發(fā)現(xiàn)，10周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后比目魚肌eNOS并無顯著性改變，與本研究結(jié)果一致。由于eNOS/NO系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)骨骼肌安靜時(shí)血流量的調(diào)節(jié)，因此E組靜息時(shí)的交感縮血管反應(yīng)并無顯著性變化，而A組則顯著性下降。

E組Gas中nNOS活性升高，Sol則無顯著性變化，提示8周HIT能夠誘導(dǎo)快肌nNOS上調(diào)。與本研究結(jié)果類似，大鼠4周高強(qiáng)度游泳訓(xùn)練[39]、4～10周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)[40，41]，青年男性10周劇烈蹬車運(yùn)動(dòng)[42]均可上調(diào)骨骼肌nNOS活性。然而亦有研究得到陰性結(jié)果，即大鼠10周中等強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)[38]，健康男性6周耐力訓(xùn)練[43]未改變nNOS活性和表達(dá)量。由于nNOS主要在II型肌纖維（快肌）表達(dá)[44]，因此運(yùn)動(dòng)負(fù)荷以及肌纖維類型不同可能是研究結(jié)果間存在差異的主要原因。運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)強(qiáng)度較低時(shí)主要?jiǎng)訂TI型肌纖維，隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加II型肌纖維逐漸募集[45]。由于本研究采用HIT運(yùn)動(dòng)模式，大量快?。℅as）動(dòng)員。研究還證實(shí)[46]，快肌中NO介導(dǎo)的抗交感作用較慢肌更為明顯。因此可以推測(cè)，“運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較高→大量快肌纖維募集→胞內(nèi)Ca2+濃度升高→nNOS激活→NO含量增加→血管舒張反應(yīng)”是HIT改善功能性抗交感的主要機(jī)制。A組Gas和Sol中nNOS活性均無顯著性差異，但5 Hz交感電刺激時(shí)的功能性抗交感改善，可能是由于刺五加誘導(dǎo)eNOS活性顯著上調(diào)之故。雖然eNOS在功能性抗交感中的貢獻(xiàn)雖小（～20%），但仍起一定作用。本研究中EA組快肌和慢肌eNOS以及快肌nNOS活性均顯著性升高，因此靜息時(shí)的交感縮血管反應(yīng)和功能性抗交感均得到改善，提示運(yùn)動(dòng)與刺五加對(duì)于骨骼肌不同收縮狀態(tài)下血流量的調(diào)節(jié)具有協(xié)同效應(yīng)。

4 結(jié) 論

（1）單純補(bǔ)充刺五加提取物能夠抑制骨骼肌靜息狀態(tài)下的交感縮血管反應(yīng)并改善功能性抗交感，其機(jī)制與可能與骨骼肌（快肌和慢?。〆NOS活性增加有關(guān)。

（2）單純運(yùn)動(dòng)可增強(qiáng)功能性抗交感，其機(jī)制可能與快肌纖維nNOS活性上調(diào)有關(guān)。

（3）刺五加提取物聯(lián)合運(yùn)動(dòng)可同時(shí)上調(diào)eNOS（快肌和慢?。┖蚽NOS（快?。┗钚赃M(jìn)而增加NO含量，對(duì)改善骨骼肌靜息、收縮時(shí)的交感縮血管反應(yīng)以及功能性抗交感具有協(xié)同效應(yīng)。

5 研究意義與展望

本研究具有一定的實(shí)踐意義。第一，單純補(bǔ)充刺五加提取物改善健康大鼠靜息狀態(tài)下交感縮血管反應(yīng)有助于預(yù)防以交感神經(jīng)過度興奮為特征的疾?。ㄈ绺哐獕海?。例如經(jīng)常鍛煉者（運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)）高血壓發(fā)病率相對(duì)較低，其機(jī)制可能與長(zhǎng)期訓(xùn)練改善安靜時(shí)自主神經(jīng)功能有關(guān)（交感活性降低，迷走活性增加）[47]。第二，運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行規(guī)律訓(xùn)練同時(shí)若合理補(bǔ)充刺五加提取物可增加運(yùn)動(dòng)時(shí)的血流灌注并有望進(jìn)一步提升訓(xùn)練效果和運(yùn)動(dòng)能力，然而刺五加是否可作為提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)以及改善功能性抗交感的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑尚需進(jìn)一步驗(yàn)證。第三，某些病理生理狀態(tài)（如久坐[3]、衰老[4]、高血壓[5]、心衰[6]等）下同樣存在交感活性增加、抗交感效應(yīng)受損，運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌血管阻力升高、血流灌注不良，運(yùn)動(dòng)中心血管不良事件的發(fā)生率增加，通過各種手段（如運(yùn)動(dòng)和/或補(bǔ)充刺五加）上調(diào)骨骼肌NOS（特別是nNOS）表達(dá)量和/或活性進(jìn)而改善功能性抗交感在一定程度上能夠恢復(fù)運(yùn)動(dòng)中異常的血液動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，降低心血管不良事件發(fā)生。

今后的研究應(yīng)致力于以下3個(gè)方面。首先，NOS/NO系統(tǒng)的抗交感作用在人體研究中并不一致，甚至相互矛盾[32，48-51]，因此應(yīng)以不同健康狀態(tài)人群的為研究對(duì)象，確定NOS/NO系統(tǒng)在骨骼肌血流調(diào)節(jié)中的作用。其次，骨骼肌脈管系統(tǒng)尚存在交感舒血管纖維，其神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿，與血管平滑肌M膽堿能受體結(jié)合而產(chǎn)生舒血管效應(yīng)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)時(shí)血流量重新分配起一定作用[52]，然而“功能性抗交感”和M受體在肌肉收縮時(shí)血流量重新分配中的作用和地位鮮有關(guān)注，今后的研究應(yīng)關(guān)注工作肌血流灌注調(diào)節(jié)的多種機(jī)制以及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練等干預(yù)措施的影響效果。最后，刺五加提取物包含多種成分，然而起抗交感作用的具體物質(zhì)尚未明確，因此應(yīng)進(jìn)一步分析刺五加提取物抑制交感縮血管反應(yīng)的有效成分以及與運(yùn)動(dòng)聯(lián)合作用的效果。