褪黑素在抗運(yùn)動(dòng)性疲勞中的作用

潘興時(shí)

（廣州市番禺區(qū)化龍醫(yī)院，廣東廣州 511434）

褪黑素（melatonin，MT）為哺乳動(dòng)物和人類松果體分泌的一種吲哚類激素，由色氨酸轉(zhuǎn)化而來，最早從牛的松果體中分離得到該物質(zhì)。其合成與分泌具有晝夜節(jié)律性，其含量變化與環(huán)境中光照信號(hào)的周期性改變同步。褪黑素在機(jī)體內(nèi)有著廣泛的生物學(xué)功能，如參與中樞神經(jīng)、內(nèi)分泌、生殖、消化等系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，并且還有抗自由基、抗細(xì)胞凋亡和提高免疫等功能，與運(yùn)動(dòng)關(guān)系非常密切。本文就褪黑素與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系作一綜述。

1 褪黑素、運(yùn)動(dòng)與抗氧化

研究表明，耐力訓(xùn)練可以提高紅細(xì)胞中抗氧化酶的含量，不同負(fù)荷訓(xùn)練對(duì)紅細(xì)胞自由基代謝的影響不同；自行車運(yùn)動(dòng)員在完成定量負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后紅細(xì)胞中SOD活性顯著升高，CAT活性下降，而GPX活性沒有顯著變化[1]，而大鼠在定量負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后各時(shí)段紅細(xì)胞SOD活性顯著地持續(xù)下降[2]。研究指出，強(qiáng)度越大和（或）每天運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)提高骨骼肌SOD和GPX的活性作用越明顯[3]。褪黑素能顯著對(duì)抗CCl4或KCl所致小鼠肝臟或腦組織丙醛含量的增加，可明顯抑制環(huán)磷酰胺引起的小鼠骨髓細(xì)胞微核增多和清除自由基，可顯著對(duì)抗醋氨酚所致小鼠GSH的耗竭作用，提高紅細(xì)胞內(nèi)SOD、CAT、全血GSH-Px活性[4]。褪黑素不但能有效清除化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的羥自由基，也可抑制H2O2引起的過氧化脂質(zhì)含量的升高，且褪黑素清除過氧化脂質(zhì)的作用比維生素E、維生素C、谷胱甘肽均強(qiáng)，并且褪黑素可增強(qiáng)組織谷胱甘肽過氧化物酶的活力。

2 褪黑素、運(yùn)動(dòng)與免疫

機(jī)體的免疫功能體現(xiàn)在對(duì)抗原性異物的識(shí)別和清除，免疫系統(tǒng)通過一系列白細(xì)胞來去除抗原性異物，或一系列細(xì)胞因子、淋巴因子調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。運(yùn)動(dòng)對(duì)人體免疫能力有直接影響。有實(shí)驗(yàn)表明，運(yùn)動(dòng)員在大運(yùn)動(dòng)量的強(qiáng)化訓(xùn)練期或競(jìng)技比賽中，上呼吸道感染風(fēng)險(xiǎn)明顯增加[5]，可能是過量運(yùn)動(dòng)引起的急性免疫反應(yīng)，此時(shí)機(jī)體免疫處于免疫功能減弱期，人體免疫力下降。不同運(yùn)動(dòng)量急性運(yùn)動(dòng)后，紅細(xì)胞C3b受體（RBC-C3bR）活性與安靜時(shí)相比顯著性下降，其下降程度與運(yùn)動(dòng)量大小呈正相關(guān)。運(yùn)動(dòng)量是影響乃至決定RBC-C3bR活性變化的主要因素。急性運(yùn)動(dòng)后小鼠脾臟淋巴細(xì)胞對(duì)分裂和抗原的增殖反應(yīng)明顯增強(qiáng)，而輔助性T細(xì)胞比值上升，脾淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中IL-2活性增強(qiáng)，但腹腔巨噬細(xì)胞分泌IL-1水平無明顯變化[6]。

褪黑素可增加免疫器官的重量，提高外周血中淋巴細(xì)胞百分?jǐn)?shù)，促進(jìn)抗體形成T、B淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)，刺激細(xì)胞因子產(chǎn)生，參與神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控，且褪黑素在介導(dǎo)免疫功能晝夜節(jié)律方面發(fā)揮重要作用[7]。研究發(fā)現(xiàn)，松果體切除的小鼠注射ML后，小鼠恢復(fù)了胸腺以及外周的免疫功能，對(duì)小鼠中斷ML補(bǔ)充治療后，小鼠又回到免疫低下狀態(tài)，再給予小鼠ML治療，其免疫功能參數(shù)又均恢復(fù)[8]。褪黑素對(duì)正常小鼠能通過增加CD4+和CD8+T細(xì)胞的百分比，增加細(xì)胞免疫功能，保持CD4+/CD8+比值正常，維持Th/T比例，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。褪黑素對(duì)免疫功能低下或缺陷者，則是通過提高CD4+、CD8+和T細(xì)胞的百分含量，改變CD4+/CD8+比值，調(diào)整Th/T比例而發(fā)揮免疫增強(qiáng)作用[9]。

3 褪黑素、運(yùn)動(dòng)與細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是一個(gè)非常復(fù)雜的生理和病理過程。研究表明，引起細(xì)胞氧化的因素對(duì)細(xì)胞凋亡有著積極的作用，消除自由基的各種因素能抑制氧化誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，自由基可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。因此，運(yùn)動(dòng)、自由基與細(xì)胞凋亡有很大關(guān)系。研究表明，細(xì)胞凋亡與疲勞有關(guān)，并且隨疲勞程度加深，細(xì)胞凋亡的比例越高，運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)骨骼肌細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí)，其肌細(xì)胞內(nèi)鈣含量顯著升高，并且運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生的自由基的濃度與肌細(xì)胞凋亡程度顯著相關(guān)，在細(xì)胞凋亡的時(shí)間上，運(yùn)動(dòng)后即刻和運(yùn)動(dòng)后48 h小鼠肌肉肌細(xì)胞凋亡率顯著高于非運(yùn)動(dòng)組[10]，而MT預(yù)處理能明顯因減少氧中毒所致的細(xì)胞凋亡。研究表明，細(xì)胞在發(fā)生凋亡早期，其胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度呈持續(xù)性升高，鈣離子濃度的升高激活鈣依賴性酶，進(jìn)而使DNA斷裂和使胞質(zhì)內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)，引起細(xì)胞凋亡。Biral等[11]也認(rèn)為正常肌肉在離心運(yùn)動(dòng)中的過度牽拉會(huì)使一些肌細(xì)胞膜蛋白丟失，也會(huì)導(dǎo)致骨骼肌細(xì)胞凋亡或壞死。因此，MT抑制細(xì)胞凋亡的原因可能是通過抑制線粒體釋放細(xì)胞色素C和抑制線粒體跨膜電位的降低而減少自由基的生成，從而降低缺血-再灌注誘導(dǎo)的小腦顆粒細(xì)胞的凋亡，或者直接與糖皮質(zhì)激素受體發(fā)生作用，誘導(dǎo)IL-4的釋放或直接調(diào)節(jié)凋亡抑制基因bcl-2的表達(dá)[12-13]。

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