長(zhǎng)時(shí)間跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)前后及恢復(fù)期男性大學(xué)生外周血CD14+單核細(xì)胞TLR2和TLR4表達(dá)的變化?

張山佳（許昌學(xué)院體育學(xué)院，河南 許昌 461000）

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長(zhǎng)時(shí)間跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)前后及恢復(fù)期男性大學(xué)生外周血CD14+單核細(xì)胞TLR2和TLR4表達(dá)的變化?

張山佳
（許昌學(xué)院體育學(xué)院，河南 許昌 461000）

摘要：目的：研究長(zhǎng)時(shí)間跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)前后及恢復(fù)期男性大學(xué)生外周血CD14+單核細(xì)胞TLR2和TLR4表達(dá)的變化規(guī)律。方法：采集12名田徑專項(xiàng)男性大學(xué)生1.5h跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)前后及恢復(fù)期外周血，采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)CD14+單核細(xì)胞表面TLR2和TLR4的表達(dá)。結(jié)果：經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后TLR2表達(dá)呈下降趨勢(shì)，但在運(yùn)動(dòng)后即刻和恢復(fù)期均未呈現(xiàn)出顯著性差異（p＞0.05）。運(yùn)動(dòng)后即刻和恢復(fù)期TLR4表達(dá)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，與運(yùn)動(dòng)前相比均呈顯著性差異（p＜0.05）。結(jié)論：長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致CD14+單核細(xì)胞表面TLR4表達(dá)顯著性下降，這可能與長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后的免疫抑制有關(guān)。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)；Toll樣受體2；Toll樣受體4

1　前言

Toll樣受體（toll-like receptors， TLRs）廣泛分布于多種細(xì)胞表面，但主要表達(dá)于和宿主防御功能有關(guān)的細(xì)胞，如單核巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等，以防御和應(yīng)對(duì)病原體的入侵［1］。TLRs最突出的生物學(xué)功能是促進(jìn)細(xì)胞因子的合成與釋放，引發(fā)炎性反應(yīng)，另一重要功能是促進(jìn)抗原提呈細(xì)胞的成熟，從而誘導(dǎo)機(jī)體的獲得性免疫

［2］。TLRs啟動(dòng)的炎性信號(hào)通路及其誘導(dǎo)分泌的炎性細(xì)胞因子與多種疾病相關(guān)［3］。人類TLRs家族共有11個(gè)成員，屬于I型跨膜蛋白，它由胞外區(qū)、胞漿區(qū)和跨膜區(qū)三部分組成。目前，有關(guān)TLR2與TLR4的研究較多并涉及多個(gè)領(lǐng)域，其中包括運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域［3］。近期的研究顯示，急性運(yùn)動(dòng)可影響單核細(xì)胞表面TLR2和TLR4的表達(dá)，而且，這種影響可能涉及到大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后的免疫抑制［4］。本文將探討長(zhǎng)時(shí)間跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)前后及恢復(fù)期CD14+單核細(xì)胞表面TLR2和TLR4表達(dá)的變化規(guī)律。

2　研究對(duì)象與方法

2.1研究對(duì)象

體育教育專業(yè)田徑專項(xiàng)男性學(xué)生12名，身體健康，平均年齡21±1歲，平均身高為176.4±4.2cm，體重均值為74.2±3.8kg。所有被試者知曉并同意接受實(shí)驗(yàn)程序。

2.2運(yùn)動(dòng)方案

整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程由準(zhǔn)備活動(dòng)、正式實(shí)驗(yàn)和整理活動(dòng)組成。在經(jīng)過準(zhǔn)備活動(dòng)后，被試者進(jìn)行80%HRmax強(qiáng)度的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，持續(xù)時(shí)間為1.5小時(shí)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程通過調(diào)節(jié)跑臺(tái)速度，使被試心率維持在靶心率（80%HRmax±5）內(nèi)。使用Polar表監(jiān)測(cè)心率。

2.3指標(biāo)測(cè)試

于運(yùn)動(dòng)前1小時(shí)、運(yùn)動(dòng)后即刻及運(yùn)動(dòng)后1小時(shí)和3小時(shí)采集分別采集受試者外周血1ml，置入抗凝管，備測(cè)。采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)外周血CD14+單核細(xì)胞表面TLR2和TLR4的表達(dá)?？贵w為美國(guó)ebioscience公司小鼠抗人TLR2-PE、小鼠抗人TLR4-PE及抗CD14-FITC（異硫氰酸熒光素），流式細(xì)胞儀為美國(guó)貝克曼公司 EPICS-XL，檢測(cè)結(jié)果用幾何平均熒光強(qiáng)度（GMFI）的均數(shù)表示。

2.4數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS11.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，數(shù)據(jù)處理使用單因素方差分析，其中P＜0.05表示有顯著性差異，P＜0.01具有極顯著性差異。數(shù)據(jù)結(jié)果均用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

3　結(jié)果

3.1運(yùn)動(dòng)前后及恢復(fù)期CD14+單核細(xì)胞表面TLR2的表達(dá)

如表1所示，運(yùn)動(dòng)前1h測(cè)得被試者CD14+單核細(xì)胞表面TLR2的GMFI的均值為81.3±7.3。經(jīng)過1.5h跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后TLR2表達(dá)呈下降趨勢(shì)，但在運(yùn)動(dòng)后即刻和恢復(fù)期均未呈現(xiàn)出顯著性差異（p＞0.05）。

3.2運(yùn)動(dòng)前后及恢復(fù)期CD14+單核細(xì)胞表面TLR4的表達(dá)

運(yùn)動(dòng)前1h被試者CD14+單核細(xì)胞表面TLR4的GMFI的均值為32.4±4.4，運(yùn)動(dòng)后即刻為24.8±5.7，與運(yùn)動(dòng)前相比呈顯著性差異（p＜0.05）。在運(yùn)動(dòng)后1h時(shí)TLR4亦呈現(xiàn)繼續(xù)下降趨勢(shì)，GMFI均值為17.9±6.2，與運(yùn)動(dòng)前相比呈顯著性差異（p＜0.05）。而在運(yùn)動(dòng)后 3h時(shí)，TLT4表達(dá)有所回升，但仍顯著性低于運(yùn)動(dòng)前的水平。

表1　CD14+單核細(xì)胞TLR2和TLR4表達(dá)平均值（GMFI）

4　分析與討論

運(yùn)動(dòng)影響機(jī)體免疫功能的程度與運(yùn)動(dòng)方式、負(fù)荷、運(yùn)動(dòng)時(shí)的環(huán)境條件、受試者訓(xùn)練水平、健康狀況、年齡、心理狀態(tài)等因素有關(guān)。長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)或長(zhǎng)期的強(qiáng)化性訓(xùn)練容易導(dǎo)致免疫功能抑制，此時(shí)機(jī)體往往容易出現(xiàn)神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫功能失調(diào)，對(duì)各種疾病尤其是細(xì)菌和病毒感染性疾病易感性明顯增加［5］。天然免疫系統(tǒng)是機(jī)體抵御病原體入侵的第一道防線，TLRs在其中發(fā)揮主導(dǎo)作用，它們直接識(shí)別并結(jié)合某些病原體所共有的高度保守的特定分子結(jié)構(gòu)，即病原相關(guān)分子模式（PAMPs），介導(dǎo)機(jī)體的天然免疫過程，并且作為橋梁連接天然免疫和獲得性免疫而發(fā)揮多種作用。根據(jù)TLRs的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程是否有髓樣細(xì)胞分化因子88（MyD88）的參與將TLRs信號(hào)通路分為MyD88依賴性和非依賴性信號(hào)通路兩種。依賴于MyD88的信號(hào)通路參與早期激活核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB），導(dǎo)致炎性分子的產(chǎn)生，如IL-1、IL-6等；MyD88非依賴性信號(hào)通路激活干擾素調(diào)節(jié)因子3（IRF3）和NF-κB后期激活，最終導(dǎo)致包括干擾素-β（IFN-β）在內(nèi)的一系列基因的表達(dá)［2］。因此，TLRs在免疫應(yīng)答過程具有重要地位。目前，對(duì)TLRs的研究涉及到其結(jié)構(gòu)、配體、信號(hào)通路以及臨床應(yīng)用等，而在運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)領(lǐng)域關(guān)于TLRs的研究尚不多見。

Lancaster等［6］的研究首次報(bào)道運(yùn)動(dòng)對(duì)TLRs的影響，青年（25±1歲）男性耐力運(yùn)動(dòng)員經(jīng)1.5h大強(qiáng)度（約65%VO2max）功率車運(yùn)動(dòng)后即刻和運(yùn)動(dòng)后2小時(shí)單核細(xì)胞TLR1、TLR2和TLR4表達(dá)均顯著性低于運(yùn)動(dòng)前。而本實(shí)驗(yàn)并未觀察到TLR2表達(dá)的顯著性變化。運(yùn)動(dòng)前1h被試者CD14+單核細(xì)胞表面TLR2的GMFI的均值為81.3±7.3，經(jīng)過1.5h跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后TLR2表達(dá)呈下降趨勢(shì)，但在運(yùn)動(dòng)后即刻和恢復(fù)期均未呈現(xiàn)出顯著性差異（p＞0.05）。而運(yùn)動(dòng)前1h被試者CD14+單核細(xì)胞表面TLR4的GMFI的均值為32.4±4.4，運(yùn)動(dòng)后即刻為24.8±5.7，在運(yùn)動(dòng)后1h時(shí)TLR4表達(dá)亦呈現(xiàn)繼續(xù)下降趨勢(shì)，在運(yùn)動(dòng)后3h時(shí)TLR4表達(dá)有所回升，但與運(yùn)動(dòng)前相比仍呈顯著性差異。Simpson等［7］的研究支持了我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他們探討了45分鐘有氧跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)（約75%VO2max））對(duì)青年男性被試單核細(xì)胞亞群TLR2和TLR4表達(dá)的影響。結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)后血液?jiǎn)魏思?xì)胞（CD16++）增加，而在運(yùn)動(dòng)后1h單核細(xì)胞總TLR2表達(dá)未呈現(xiàn)顯著性變化，而總TLR4表達(dá)量減少12%。最近，Oliveira等［4］研究1.5h的功率車運(yùn)動(dòng)（約75%VO2max）對(duì)男性耐力運(yùn)動(dòng)員（25±1歲）CD14+單核細(xì)胞TLR2和TLR4的影響。結(jié)果顯示，雖然運(yùn)動(dòng)后血液?jiǎn)魏思?xì)胞增加，TLR4在運(yùn)動(dòng)后即刻和運(yùn)動(dòng)后1h的表達(dá)顯著低于運(yùn)動(dòng)前，而在運(yùn)動(dòng)后4h和24h的表達(dá)回升但仍然低于運(yùn)動(dòng)前，且此研究也未觀察到運(yùn)動(dòng)前后TLR2的變化。

目前，大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后TLRs表達(dá)變化的調(diào)控機(jī)制尚不明了。根據(jù)現(xiàn)有研究報(bào)道，細(xì)胞因子、糖皮質(zhì)激素等可能成為調(diào)控運(yùn)動(dòng)后TLRs表達(dá)變化的因素。TLRs激活后可引起細(xì)胞因子分泌［8］，但細(xì)胞因子也能反向調(diào)節(jié)TLRs表達(dá)。大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后TLRs表達(dá)的變化可能與白介素的分泌有關(guān)，如IL-6和IL-10［9］。外周血IL-6在劇烈運(yùn)動(dòng)后升高［10］，而有研究表明IL-6可以下調(diào)TLRs的表達(dá)［6］。研究表明，糖皮質(zhì)激素可能介導(dǎo)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的免疫功能變化［11］，糖皮質(zhì)激素可抑制單核細(xì)胞TLR1、TLR2和TLR4的表達(dá)［9］。因此，推測(cè)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的TLR4表達(dá)的下調(diào)可能與糖皮質(zhì)激素有關(guān)。然而，尚不能確定糖皮質(zhì)激素是直接調(diào)控TLRs還是通過其他細(xì)胞因子的釋放間接調(diào)控。鑒于TLR s在天然免疫和獲得性免疫過程中的重要作用，有關(guān)運(yùn)動(dòng)影響TLRs表達(dá)的機(jī)制和意義仍需深入研究。

5　結(jié)論

（1）1.5h跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)未引起CD14+單核細(xì)胞表面TLR2表達(dá)顯著性變化。

（2）1.5h跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致CD14+單核細(xì)胞表面TLR4表達(dá)顯著性降低，鑒于Toll樣受體對(duì)于免疫功能的重要作用，TLR4表達(dá)的降低可能與長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后的免疫抑制有關(guān)。

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基金項(xiàng)目：?河南省科技廳科技發(fā)展計(jì)劃科技攻關(guān)項(xiàng)目（編號(hào)：142102310202）；許昌市科技發(fā)展規(guī)劃科技攻關(guān)項(xiàng)目（編號(hào)：1502257）；許昌學(xué)院優(yōu)秀青年骨干教師資助項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：張山佳（1982-），河南許昌人，碩士，講師，研究方向：運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。

The Influence of Prolonged Treadmill Running on CD14+Monocyte Toll-like Receptor 2 and 4 Before and After Exercise in Male College Students

ZHANG Shan-jia
（ Xuchang University， Xuchang 461000， Henan， China ）

Abstract：［Objective］To study the variation of CD14+monocyte Toll-like receptor 2 and 4 before and after prolonged treadmill running.［Methods］12 endurance trained male co llege students had blood samples taken before and after 1.5 h of running， and the expression of TLR2 and TLR4 on CD14+monocyte were analysed using flow ctyometry. ［Results］After running， the expression of TLR2 slightly decreased after running（p＞0.05），the expr ession of TLR4 decreased si gnificantly（p＜0.05）.［Conclusion］Prolonged running reduces TLR4 significantly， which may be associated with post-exercise immunodepression.

Keywords：exercise； Toll-like receptor 2；Toll-like receptor 4