龐俊娣
(昆明醫(yī)科大學,云南 昆明 650500)
炎癥是機體對外界刺激的防御反應,炎癥的發(fā)生與體內的炎癥介質、促炎因子的激活密切相關,如一氧化氮合酶(iNOS)、白細胞介素-1(IL-1)、白細胞介素-6(IL-6)等在體內的過量表達,均能導致機體炎癥的發(fā)生[1-2]。研究證明,反復力竭運動可導致機體炎癥,進一步加重組織、器官的損傷,如何預防、控制運動導致的炎癥,具有重要的意義[3-4]。
牛肝菌(Boletus.spp.)中富含多糖,在目前的研究中,牛肝菌多糖具有豐富的生物活性,如保肝[5]、抗氧化[6]、抗腫瘤等[7]。在運動領域的研究中,牛肝菌多糖的應用效果研究相對較少,本研究擬建立反復力竭運動模型,觀察服用牛肝菌多糖對大鼠力竭運動后骨骼肌一氧化氮(NO)、iNOS、IL-1、IL-6含量的影響,為牛肝菌多糖的抗炎作用提供相關試驗數(shù)據(jù)支撐。
昆明雄性大鼠50只,8周齡,清潔級,健康。平均體重(190.33±9.27)g,大鼠分籠飼養(yǎng),每籠6只。大鼠采用國家嚙齒類飼料喂養(yǎng),正常進食、飲水。動物飼養(yǎng)房溫度25℃,濕度45%~55%,自然晝夜照明。
大鼠適應喂養(yǎng)3 d后,隨機分為安靜對照組、運動組、低劑量運動給藥組、中劑量運動給藥組、高劑量運動給藥組,每組10只。試驗前對3組大鼠的體質量、力竭游泳時間進行測定(力竭判定標準:大鼠頭沉入水約8 s。撈出后鼠背放桌面,無法完成翻正反射)。結果顯示5組大鼠的體質量、力竭游泳時間均無顯著性差異,符合實驗的要求。
牛肝菌多糖,購自陜西慈緣科技有限公司(純度為90%,粉末狀,溶于水);NO試劑盒、iNOS試劑盒、IL-1試劑盒、IL-6試劑盒,購自南京建成生物工程研究所;大鼠用泳池(自制,100 cm×60 cm×80 cm,池內有自動加溫系統(tǒng)、小型水泵);FSH-2高速電動勻漿機、DL-46RC轉速冷凍機均購自中科生物醫(yī)學公司。
安靜對照組:常規(guī)飲食,進水,不參加運動。
運動組:隔天進行1次力竭游泳,共20 d,每天上午9:00~11:00灌服等同運動給藥組同體積的生理鹽水。
低劑量運動給藥組、中劑量運動給藥組、高劑量運動給藥組:3組隔天進行1次力竭游泳,共20 d,每天上午9:00~11:00灌服牛肝菌多糖,低劑量運動給藥組、中劑量運動給藥組、高劑量運動給藥組的給藥劑量分別為 15 mg·kg-1d-1、30 mg·kg-1d-1、45 mg·kg-1d-1。
骨骼肌組織采集與勻漿:大鼠最后1次力竭運動后,斷頭處死,迅速去除股四頭肌,生理鹽水沖洗、濾紙吸干水分,4℃冰箱保存待測。稱重5 g骨骼肌組織,勻漿(按1∶9加入生理鹽水,4℃、6 000 r·min-1離心、20 min),提取上清液[8],待測。
指標測定:采用硝酸還原酶法測定NO[9],采用雙抗體夾心ELISA法檢測iNOS[10],采用雙抗體夾心ELISA法檢測IL-6、IL-10[11]。
各組大鼠NO、iNOS含量比較結果,見表1。
表1 各組大鼠體NO、iNOS含量的比較(±s)Tab.1 Comparison of NO and iNOS content of rats in each group(±s)
表1 各組大鼠體NO、iNOS含量的比較(±s)Tab.1 Comparison of NO and iNOS content of rats in each group(±s)
注:*表示與安靜組相比,P<0.05;#表示與運動組相比P<0.05,@表示與高劑量給藥組相比,P<0.05。Note:*Compared with the quiet group,P<0.05,#Compared with the exercise group,P<0.05;@Compared with the high dose group,P<0.05.
含量NO/(μmol·L-1)iNOS/(U·mL-1)安靜對照組 10 0.19±0.01 0.174±0.03組別 數(shù)量/只運動組 100.43±0.05* 0.57±0.05*低劑量運動給藥組 10中劑量運動給藥組 10 0.24±0.01*#@ 0.37±0.01*#@高劑量運動給藥組 10 0.20±0.02*# 0.31±0.02*#0.26±0.07*#@ 0.39±0.03*#@
由表1可知,運動組、低劑量給藥組、中劑量給藥組、高劑量給藥組NO、iNOS含量均大幅度高于安靜對照組,差異顯著(P<0.05);低劑量給藥組、中劑量給藥組、高劑量給藥組NO、iNOS均小于運動組,差異顯著(P<0.05);低劑量給藥組、中劑量給藥組NO、iNOS含量均高于高劑量給藥組,差異顯著(P<0.05)。結果顯示,低劑量給藥組、中劑量給藥組、高劑量給藥組能抑制力竭運動造成的NO、iNOS含量增加,以高劑量給藥組效果最佳。
各組大鼠IL-1、IL-6的比較結果,見表2。
表2 各組大鼠IL-1、IL-6含量比較(±s)Tab.2 Comparison of IL-1 and IL-6 content in each group of rats(±s)
表2 各組大鼠IL-1、IL-6含量比較(±s)Tab.2 Comparison of IL-1 and IL-6 content in each group of rats(±s)
注:*表示與安靜組相比,P<0.05;#表示與運動組相比P<0.05;@表示與高劑量給藥組相比,P<0.05。Note:*Compared with the quiet group,P<0.05,#Compared with the exercise group,P<0.05,@Compared with the high dose group,P<0.05.
含量IL-1β/(pg·mL-1)IL-6/(pg·mL-1)安靜對照組 10 28.62±4.86 49.88±5.91組別 數(shù)量/只運動組 1046.32±5.09* 97.76±9.02*低劑量運動給藥組 10中劑量運動給藥組 10 36.33±3.31*#@86.31±6.04*#@高劑量運動給藥組 10 33.21±4.21*# 81.26±6.07*#37.21±3.22*#@86.26±7.11*#@
由表2可知,運動組、低劑量給藥組、中劑量給藥組、高劑量給藥組IL-1、IL-6均大幅度高于安靜對照組,差異顯著(P<0.05);低劑量給藥組、中劑量給藥組、高劑量給藥組IL-1、IL-6均小于運動組,差異顯著(P<0.05);低劑量給藥組、中劑量給藥組IL-1、IL-6均大于運動組,差異顯著(P<0.05)。結果顯示,低劑量給藥組、中劑量給藥組、高劑量給藥組均能降低力竭運動引起的炎性因子升高,以高劑量組效果最佳。
炎癥的產生受炎癥介質調控,NO、iNOS是較典型的炎癥介質。NO是強大的血管擴張物質,同時具備較強的毒性。NO是以L-精氨酸為底物,在一氧化氮合酶(NOS)催化下生成。葉邵凡等[12]的研究表明,大鼠在大強度運動、反復力竭運動時,肝組織中iNOS活性大量增加,導致NO生成過多。葉素英等[13]研究表明,小鼠在過度訓練中,腦組織iNOS含量增加,NO的毒性代謝產物也相應增加。本研究中,大鼠在反復力竭運動后,牛肝菌多糖能抑制骨骼肌組織中iNOS、NO增加,表明牛肝菌多糖能正向調控炎癥介質的產生,對力竭運動導致的骨骼肌炎癥有較好的調理作用。
IL-1、IL-6是典型的細胞因子,在炎癥反應中發(fā)揮介導免疫細胞增值、活化的作用。IL-1、IL-6是較典型的促炎因子,在正常的生理情況下,細胞促炎因子與抗炎因子處于動態(tài)平衡狀態(tài)。張富婷等[14]研究證實,大強度或者力竭運動時,機體炎癥動態(tài)平衡被打破,促炎因子活性增加,從而引起炎癥反應。本研究中,大鼠力竭運動中IL-1、IL-6大幅度增加,而牛肝菌多糖能抑制上述現(xiàn)象。結果表明,牛肝菌多糖能正向調整機體的炎癥狀態(tài),抑制機體促炎因子活性的增加??赡苁桥8尉嗵悄芤种苅NOS的活性,減少NO毒性物質的產生,從而抑制促炎因子的活性,抑制炎癥的產生。
反復力竭運動導致機體骨骼肌iNOS、NO含量的增加,從而導致機體促炎因子IL-1、IL-6活性增加,引發(fā)骨骼肌炎癥反應。牛肝菌多糖能抑制上述狀況的發(fā)生,效果以高劑量給藥組為佳,與牛肝菌多糖正向調控炎癥介質,從而導致促炎因子活性降低有關。