補充低聚果糖對遞增負荷訓練大鼠免疫指標的影響

胡曉燕郝選明

1華南師范大學體育科學學院（廣州510631） 2廣東省黃村體育訓練基地

長時間耐力運動或強化訓練后運動員免疫功能往往受到抑制。免疫抑制發(fā)生機制涉及神經(jīng)－內(nèi)分泌－免疫網(wǎng)絡、抑制T細胞的過度激活、免疫抑制因子調(diào)節(jié)、自由基、營養(yǎng)物質(zhì)耗竭、心理應激等［1］?，F(xiàn)有調(diào)理方法效果常不理想［2］。低聚果糖因具有提高動物抵御疾病的能力而在畜牧業(yè)廣泛使用［3］。低聚果糖屬于不被消化吸收的水溶性膳食纖維，可以改變糞便性狀，刺激結腸運動，促進排便［4，5］。低聚果糖還促進腸道內(nèi)益生菌抑制有害菌生長［6，7］，促進機體對礦物質(zhì)的吸收［8］，充當免疫佐劑，提高藥物和抗原免疫應答能力［9，10］，對機體免疫功能產(chǎn)生積極影響［11］。但低聚果糖能否對運動尤其是遞增負荷運動引起的免疫功能抑制進行干預，目前報道尚少。本研究以6周遞增負荷訓練構建大鼠免疫抑制模型，觀察低聚果糖的灌喂對大鼠脾臟淋巴細胞活性、T淋巴細胞亞群等免疫指標的影響，并探討其調(diào)理機制，為開發(fā)低聚果糖作為運動性免疫抑制調(diào)理補劑提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗對象

72只3月齡清潔級SD大鼠由中山醫(yī)學院動物實驗中心提供。大鼠合格證號：SCXK （粵）2004-0011，粵監(jiān)證：F2008A060。隨機分為3組：對照組、運動組（進行遞增負荷訓練）和運動+補劑組（遞增負荷訓練同時灌胃低聚果糖），每組24只。實驗共6周。分別于實驗前和2、4、6周周日進行4次取材，每次每組6只。本實驗在華南師范大學體育科學學院實驗中心完成。

1.2 實驗方法

對照組不訓練不補充，無任何干預。兩運動組大鼠進行為期6周、6天/周、1次/天、坡度為0、每次30分鐘的跑臺訓練，周日休息。6周的運動速度分別為10 m/min、20 m/min、25 m/min、30 m/min、35 m/min、40 m/min。補劑+運動組大鼠每天早上訓練前8：00-11：00按1 g/kg的劑量灌胃低聚果糖。低聚果糖購自廣州越業(yè)生物科技有限公司。

1.3 取材和指標測試

取材日用2%戊巴比妥納30 ml/kg腹腔注射大鼠，迅速取脾臟，用天平稱重，再剪取約一半脾臟組織進行細胞培養(yǎng)。

體重檢測：每天上午用天平稱量并記錄大鼠體重，計算每組大鼠周體重平均值。脾臟指數(shù)＝脾臟重量（g）/大鼠體重（kg）。

脾臟淋巴細胞活性檢測：采用增殖實驗（CCK-8）。無菌條件下分離大鼠脾臟后，按試劑盒（廣州蕊特有限公司）說明書進行操作。結果以酶標儀OD值表示，吸光度大小反映淋巴細胞活性高低。

淋巴細胞亞群的測定：冷PBS將脾臟分離的淋巴細胞懸液標本洗1次，1000 r/min離心10 min；然后每管標本同時加入CD8FITC/CD4PE各2pl進行熒光染色，再用冷PBS洗2次，1000 r/min離心10 min。離心室溫避光15 min后，用2%多聚甲醛250 μl固定，上流式細胞儀（美國BD公司）檢測CD4+、CD8+細胞數(shù)。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS for Windows 12.0統(tǒng)計軟件包對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，所有數(shù)據(jù)結果以均數(shù)±標準差表示，組間（同一時間不同組）采用單因素方差分析，組內(nèi)（相同組不同時間）采用t檢驗，顯著性水平為P< 0.05。

2 結果

2.1 體重、脾重（表1）

運動組大鼠體重在2、4、6周均顯著低于對照組（P<0.05）。運動+補劑組體重在6周時顯著高于對照組（P<0.05）。運動+補劑組體重在2、4、6周均顯著高于運動組（P<0.05）。

運動組脾臟重量在6周時顯著低于對照組，運動+補劑組脾臟重量在4周時顯著高于對照組 （P< 0.05），6周時與對照組無顯著性差異。運動+補劑組脾臟重量在4、6周時顯著高于運動組（P<0.05）。

運動組脾臟指數(shù)在2、4、6周均顯著低于對照組（P<0.05）。運動+補劑組脾臟指數(shù)在4周時顯著高于對照組（P<0.05）。運動+補劑組脾臟指數(shù)在4、6周均高于運動組（P<0.05）。

表1 各組大鼠體重、脾重和脾臟指數(shù)比較

注：§P<0.05，與實驗前比較；*P<0.05，與2周比較；#P<0.05，與4周比較；□P<0.05，與運動組相比較；△P<0.05，與對照組相比較。

2.2 脾臟淋巴細胞活性

由表2可知，運動組大鼠脾臟淋巴細胞活性在2、6周時較實驗前顯著下降（P<0.05），且各周均顯著低于對照組（P<0.05）。運動+補劑組僅在2周較實驗前顯著下降，在4、6周時均顯著高于實驗前和運動組（P<0.05），在6周時顯著高于對照組（P< 0.05）。

表2 各組大鼠脾臟淋巴細胞活性變化

2.3 T淋巴細胞亞群

表3 各組大鼠CD4+、CD8+、CD4+/CD8+的變化

表3顯示，6周實驗中，運動組大鼠CD4+先高后低，6周時顯著低于對照組（P<0.05），運動+補劑組大鼠2、4、6周時均顯著低于對照組（P<0.05）。運動+補劑組大鼠在2、4周時顯著低于運動組（P<0.05）。

運動組大鼠CD8+在2、4、6周均顯著高于對照組，而運動+補劑組均顯著低于對照組（P<0.05）。運動+補劑組在2、4、6周均顯著低于運動組（P<0.05）。

運動組大鼠CD4+/CD8+比值在2、6周較實驗前下降，6周時顯著低于對照組（P<0.05）。運動+補劑組大鼠在2周時較實驗前下降，4、6周時回升，與對照組無顯著差異，6周時顯著高于運動組（P<0.05）。

3 討論

3.1 補充低聚果糖對遞增負荷運動大鼠體重的影響

本實驗中，運動組大鼠體重增長緩慢，6周時顯著低于對照組，補劑+運動組大鼠體重6周時顯著高于對照組和運動組，提示補充低聚果糖可以抑制由于遞增負荷運動引起的體重增長緩慢現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，運動引發(fā)的淋巴細胞凋亡［12］與營養(yǎng)物的流失有關，營養(yǎng)物質(zhì)吸收離不開腸道的功能，有報道服用低聚果糖能減少正常人群排泄物中蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物的含量［13］，表明其可通過改善腸道功能促進對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

3.2 補充低聚果糖對遞增負荷運動大鼠脾臟的影響

脾臟重量與其功能及免疫細胞數(shù)量有關。本研究結果發(fā)現(xiàn)，6周時運動組大鼠脾重顯著低于對照組，脾臟指數(shù)卻顯著高于對照組，可能與該組大鼠體重增長緩慢、脾臟重量增長停滯有關。4周時運動+補劑組大鼠脾臟重量顯著增加，脾臟指數(shù)也在2、4周時持續(xù)升高，6周降低，這可能與6周時大鼠體重明顯增加有關。這表明低聚果糖可改善因運動引起的體重增長緩慢及脾臟萎縮現(xiàn)象，從而間接影響脾臟功能及淋巴細胞的數(shù)量。

3.3 補充低聚果糖對遞增負荷訓練大鼠脾臟淋巴細胞活性的影響

過度訓練時機體出現(xiàn)免疫功能低下，最主要的機制是神經(jīng)內(nèi)分泌免疫調(diào)節(jié)功能紊亂。長時間劇烈運動中，肌肉等組織產(chǎn)生損傷并釋放出致炎因子，同時交感神經(jīng)興奮也導致血中大量免疫抑制類激素濃度升高。這些物質(zhì)與免疫細胞的受體結合，阻礙免疫細胞與刺激物結合，從而導致免疫細胞活性降低。此外，在應激狀態(tài)下，機體產(chǎn)生免疫抑制因子亦抑制淋巴細胞的增殖反應。有研究發(fā)現(xiàn)，中等強度運動顯著提高T淋巴細胞免疫功能，而力竭運動則降低T淋巴細胞功能［14］。人體實驗也發(fā)現(xiàn)，運動后即刻淋巴細胞SI值顯著降低，出現(xiàn)明顯細胞免疫應答反應［15］。

本實驗中，運動組脾臟淋巴細胞活性在2、4、6各周均顯著低于運動+補劑組和對照組，表明6周遞增負荷運動訓練引起大鼠細胞免疫功能受損，這可能與該組大鼠脾臟重量增長停滯有關。而服用低聚果糖后，雖然脾臟淋巴細胞活性最初有所下降，但隨后升高，至第6周時運動+補劑組大鼠脾淋巴細胞活性顯著高于對照組，表明補充低聚果糖對淋巴細胞活性有正向調(diào)理作用。業(yè)已證明，低聚果糖經(jīng)雙歧桿菌等發(fā)酵后，產(chǎn)生的短鏈脂肪酸降低了腸道pH值并增加了結腸的滲透率，在酸性環(huán)境中許多礦物質(zhì)溶解速度增加［16］，從而增加機體對鈣、鎂、鋅、鐵等礦物質(zhì)的吸收［8，17，18］，其中的一些離子是T淋巴細胞活化過程中的信息傳遞影響因子，如果缺乏會引起體液免疫和細胞免疫功能下降。

3.4 補充低聚果糖對遞增負荷訓練大鼠脾臟淋巴細胞亞群的影響

T淋巴細胞是一種重要的免疫活性細胞，是機體免疫細胞中數(shù)量最多、作用最重要的功能細胞。CD4+和CD8+是T淋巴細胞兩個功能不同的亞群，CD4+是輔助性T細胞，起輔助和誘導作用，CD8+起抑制作用。它們之間相互協(xié)調(diào)，共同調(diào)節(jié)機體的免疫應答反應。維持CD4+/CD8+比值平衡是機體免疫系統(tǒng)正常的關鍵。運動還會引起腸道免疫功能的紊亂［19］。研究發(fā)現(xiàn)，增加低聚果糖的配方奶對嬰兒腸粘膜免疫有積極作用［20］。低聚果糖大部分通過胃和小腸而不被降解利用，而大腸中的乳酸桿菌、雙歧桿菌、梭狀芽孢桿菌可產(chǎn)生果糖苷酶，這些有益菌通過利用低聚果糖而大量增殖，從而對腸道免疫細胞產(chǎn)生強烈刺激，增加抗體細胞數(shù)量，激活巨噬細胞活性，強化機體免疫體系［21，22］。

研究發(fā)現(xiàn)，安靜狀態(tài)下8周大負荷組和12周中等負荷組大鼠脾淋巴細胞CD4+/CD8+降低，12周大負荷組變化最顯著，提示機體處于免疫抑制狀態(tài)［23］。研究普遍認為，不同運動強度對免疫機能受抑制的程度也不同［24-26］，因此結果也不盡相同，但大強度運動會引起免疫功能抑制。本實驗中，運動組大鼠CD4+、CD8+呈波動趨勢，CD8+從第2周起均顯著高于對照組，提示該組大鼠抑制性T細胞激活，同時CD4+/CD8+比值顯著低于對照組，表明機體細胞免疫功能受損。而運動+補劑組大鼠CD4+在6周實驗中變化平穩(wěn)，均低于對照組，CD8+從4周開始顯著下降且低于對照組和運動組，CD4+/CD8+比值升高，在4、6周時與對照組無顯著差異，表明補充低聚果糖可以調(diào)節(jié)運動大鼠的抑制性T細胞激活狀態(tài)，從而增強遞增負荷訓練大鼠免疫功能。

4 總結

補充低聚果糖可以逆轉(zhuǎn)因遞增負荷訓練引起的大鼠體重增長過緩、脾臟萎縮及脾臟淋巴細胞活性降低等現(xiàn)象，同時增加運動大鼠CD4+/CD8+比值。低聚果糖增強遞增負荷訓練大鼠免疫功能的作用可能與其促進腸道吸收及免疫功能有關。

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