鎖陽煎劑對大鼠心肌組織自由基代謝的影響

李東哲,謝春雨

(瓊州學(xué)院體育系,海南五指山 572200)

鎖陽(Cynomorium songarium Rupr)屬于鎖陽科(Cynomoriaceae)鎖陽屬的單科單屬單種植物[1,2]。中醫(yī)認(rèn)為鎖陽性甘溫,歸肝、腎、大腸經(jīng)。有補(bǔ)腎助陽,潤腸通便功效[3]。近年來研究證明,鎖陽具有多種藥理活性,可清除自由基,提高免疫功能,抗缺氧、抗應(yīng)激作用,它還有防癌、抗癌,免疫調(diào)節(jié),延緩衰老,對防治心血管疾病有明顯的效果[4]。本研究通過探討鎖陽對適量運(yùn)動(dòng)和力竭運(yùn)動(dòng)后大鼠心肌自由基代謝的影響,為鎖陽以后在藥食同補(bǔ)對運(yùn)動(dòng)員日常膳食補(bǔ)充提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象

雄性健康 Wister大鼠48只,體重200～260g,由蘭州醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。選用國家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物干飼料喂養(yǎng),自由飲食。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

鎖陽購自甘肅酒泉醫(yī)藥公司,經(jīng)西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物專家鑒定。

1.3 鎖陽煎劑制備

50g鎖陽粉劑加入250mL蒸餾水中,文火煎制,抽濾、濃縮,制成1g/ml的鎖陽煎劑,置無菌、低溫條件下保存、備用。每周制備一次。

1.4 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)分組與預(yù)處理

48只大鼠常規(guī)適應(yīng)性喂養(yǎng)一周。隨機(jī)分為安靜對照組、運(yùn)動(dòng)對照組、安靜給藥組、運(yùn)動(dòng)給藥組,每組12只,各組動(dòng)物飼養(yǎng)條件相同。各運(yùn)動(dòng)組大鼠在跑臺(tái)上先進(jìn)行5周的遞增強(qiáng)度訓(xùn)練,每周訓(xùn)練6天(周日休息)每天訓(xùn)練20min,訓(xùn)練強(qiáng)度以跑臺(tái)速度計(jì),分別為:第 1周 15m/min、第 2周 22m/

min、第 3周 27m/min、第 4周 31m/min和第 5周 35m/min。第6、7周的強(qiáng)度為35m/min,每天訓(xùn)練30min[5]。第8周第1天進(jìn)行力竭運(yùn)動(dòng)。各服藥組每日運(yùn)動(dòng)前6h灌胃1次鎖陽煎劑0.8ml/kg[6],非服藥組灌服同等體積的生理鹽水。跑臺(tái)力竭判定標(biāo)準(zhǔn)為動(dòng)物跟不上預(yù)定速度,大鼠腹部與跑道面接觸,后肢蹬地?zé)o力,隨轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶后拖達(dá)30s,毛刷刺激驅(qū)趕無效。行為特征為呼吸深急、幅度大,神精疲倦,俯臥位垂頭,刺激后無反應(yīng)[6]。記錄跑臺(tái)至力竭時(shí)間。運(yùn)動(dòng)力竭后即刻斷頭處死取出心肌組織,于預(yù)冷生理鹽水中除去結(jié)締組織,放置于液氮中冷凍,-40℃低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5 檢測指標(biāo)和方法

心肌SOD、MDA及T-AOC測定均按南京建成生物工程研究所提供的測試盒說明書操作;力竭時(shí)間的測定:用普通電子秒表測定。

1.6 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2000軟件對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,數(shù)據(jù)進(jìn)行組間t檢驗(yàn)。P<0 05為具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 鎖陽對大鼠跑臺(tái)跑至力竭時(shí)間的影響

表1 鎖陽煎劑對大鼠在跑臺(tái)上跑至力竭時(shí)間

由表1可見,安靜給藥組與安靜對照組相比,運(yùn)動(dòng)給藥組和運(yùn)動(dòng)對照組相比,運(yùn)動(dòng)對照組和安靜對照組相比,大鼠跑臺(tái)至力竭時(shí)間均顯著延長(P<0 01)。說明服用鎖陽煎劑可以明顯延長大鼠力竭時(shí)間,也充分證明鎖陽煎劑在延緩大鼠運(yùn)動(dòng)性疲勞方面有著積極作用。

2.2 鎖陽對大鼠在跑臺(tái)上跑至力竭后心肌自由基的影響

表2 鎖陽煎劑對大鼠在跑臺(tái)上跑至力竭后心肌SOD活性、MDA含量、T-AOC活性變化

由表2可見,大鼠在跑臺(tái)上跑至力竭后即刻,安靜給藥組和安靜對照組相比,心肌SOD、T-AOC活性均有明顯升高,前者高于后者,差異具有顯著性(P<0.05);大鼠心肌MDA的含量明顯降低,差異具有顯著性意義(P<0.05)。運(yùn)動(dòng)給藥組和運(yùn)動(dòng)對照組相比,心肌SOD、T-AOC活性均有明顯升高,前者高于后者,差異具有非常顯著性(P<0.01);大鼠心肌MDA的含量明顯降低,差異具有非常顯著性意義(P<0.01)。

3 分析與討論

研究表明,心肌疲勞性損傷與缺血-再灌注損傷具有相同的機(jī)制,都存在著缺氧-復(fù)氧的過程。心肌缺氧-復(fù)氧損傷與氧自由基的作用密切相關(guān)[7]。缺氧-復(fù)氧損傷的機(jī)制主要是:①中性粒細(xì)胞產(chǎn)生的自由基可使缺血心肌在再灌注時(shí)出現(xiàn)暫時(shí)的心肌收縮功能紊亂,也可使毛細(xì)血管堵塞[8];②膜超氧自由基使生物磷脂結(jié)構(gòu)內(nèi)的不飽和脂肪酸過氧化而直接損壞了細(xì)胞膜,生成的脂質(zhì)過氧化物和其它脂質(zhì)水解物以及溶酶體的破壞進(jìn)一步加重了膜損傷[9],甚至使微血管損傷和通透性增加,與此同時(shí),它還可以造成蛋白質(zhì)變性;③超氧自由基造成細(xì)胞內(nèi)線粒體的損傷,使心肌細(xì)胞的肌漿網(wǎng)的破潰影響了細(xì)胞Ca2+的正常轉(zhuǎn)運(yùn)和分布,超氧化物自由基歧化生成的 H2O2能抑制細(xì)胞Na+-K+-A TP酶,從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈉離子濃度增加,刺激Na+—Ca2+交換,使鈣內(nèi)流增加。鈣離子濃度過高觸發(fā)了一系列的異常反應(yīng)。包括激活Ca2+—ATP酶,致使高能磷酸鹽下降;激活蛋白酶、磷脂酶導(dǎo)致細(xì)胞器官受損。鈣的超負(fù)荷最終導(dǎo)致線粒體水腫,造成不可逆損傷[10]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,大鼠在跑臺(tái)上跑至力竭后,給藥組與其對照組相比,運(yùn)動(dòng)給藥組與安靜對照組相比,大鼠心肌組織中MDA的含量顯著性下降,SOD活性、T-AOC顯著性升高,說明鎖陽煎劑具有保護(hù)心肌組織免受運(yùn)動(dòng)損傷的功能。其機(jī)制可能是:①鎖陽煎劑可提高心肌組織抗氧化酶的活性,減輕自由基對生物膜的破壞和線粒體的損傷;②鎖陽煎劑可抑制中性粒細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化;③鎖陽煎劑可以降低超氧自由基造成細(xì)胞內(nèi)線粒體的損傷,從而降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度,抑制溶酶體的釋放。

4 結(jié) 論

服用鎖陽煎劑可明顯提高大鼠心肌SOD活性和 TAOC能力,降低MDA含量,說明鎖陽煎劑具有保護(hù)心肌免受自由基損傷的功能,增加抗氧化系統(tǒng)的能力,減少自由基對機(jī)體的損傷具有重要作用,同時(shí)對延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生和發(fā)展具有積極意義。

[1] 馬坡泉.鎖陽科一鎮(zhèn)陽.內(nèi)蒙古植物志[M].呼和浩特:內(nèi)蒙古人民出版社,1989:583～585.

[2] 甘肅革命委員會(huì)衛(wèi)生局.甘肅中草藥手冊(第一冊)[M].蘭州:甘肅人民出版社,1970.

[3] 王盛民.中藥材檢索鑒別手冊[M].第二版.北京:學(xué)苑出版社,2005:657.

[4] 江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大辭典[M].上海:上海人民出版社,1977:2395-2396.

[5] 肖明珠,郭慶芳.動(dòng)物運(yùn)動(dòng)性疲勞方法學(xué)研究之一——不同刺激方法對跑臺(tái)大鼠運(yùn)動(dòng)疲勞及恢復(fù)期糖代謝的影響[J].中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,1998,17(4):334～338.

[6] 陳奇.劑量確定參考《中藥藥理研究方法學(xué)》[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2000:33,112-120.

[7] 楊正紅.自由基與組織缺氧—復(fù)氧損傷,自由基生命科學(xué)進(jìn)展(第一集)[M].北京:北京原子能出版社,1993.

[8] Bulkey GB.Pathophysiology of free radical-mediated reperfusion injury[J].J Vasc Sru,1987:5-512.

[9] Chambera DJ,et al.Free radicals and ischemic injury;allopurinol pretreatment or f ree radical scavengers improve myocardial protection during cardioplegic arrest and reperfusion.In Superoxide and superoxide Disonutase in chemistry,Biology and Medicine ced.Rotilio,C,J,Elsevier science publishers,Amsterdam,New York,Oxford,1986:585-587.

[10] Kaminishi J.Increase VS decrease of calciym uptake by isolated bart cellsinduced by H2O2VS HOCL[J].Am,J,physiol,1989:256-598.