雨生紅球藻對過度訓(xùn)練大鼠骨骼肌MAPK信號通道蛋白表達(dá)及抗氧化能力的影響

佟 強，曹建民，周海濤

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雨生紅球藻對過度訓(xùn)練大鼠骨骼肌MAPK信號通道蛋白表達(dá)及抗氧化能力的影響

佟 強1，曹建民2，周海濤3

目的：研究雨生紅球藻(Haematococcus Pluvialis)對過度訓(xùn)練大鼠骨骼肌MAPK信號通道蛋白表達(dá)及抗氧化能力的影響。方法：以等量負(fù)荷有氧運動訓(xùn)練和大強度耐力訓(xùn)練大鼠為模型，50只SPF級Wistar 7周齡雄性大鼠為對象，隨機分為安靜對照組(C組)、有氧訓(xùn)練組(M組)、過度訓(xùn)練組(OM組)、過度訓(xùn)練+雨生紅球藻組(HOM組)4組，每組12只(剔除不符合實驗要求的大鼠)。每天灌胃(ig)給藥1次，雨生紅球藻干預(yù)組劑量為0.4 mg/kg，ig體積為5 mL/kg，其他組ig 等體積生理鹽水。42 d力竭游泳訓(xùn)練后，采用Western Blot法測定各組大鼠骨骼肌絲裂素活化蛋白激酶信號系統(tǒng)(mitogen-activated protein kinase，MAPK)的蛋白表達(dá)含量，分光光度法測定骨骼肌SOD活性及MDA含量。結(jié)果：有氧訓(xùn)練使M組大鼠力竭游泳時間較C組顯著增加(P<0.05)；過度訓(xùn)練則使OM組大鼠力竭游泳時間顯著低于C組(P<0.05)和M組(P<0.01)；而補充雨生紅球藻可使HOM組大鼠的力竭游泳時間顯著高于OM組(P<0.01)，與C組和M組相比則無顯著性差異(P>0.05)。過度訓(xùn)練使OM組大鼠骨骼肌超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性顯著低于其他各組(P<0.05)；而補充雨生紅球藻則使HOM組大鼠SOD顯著高于OM組(P<0.05)，保持在與C組和M組接近的水平(P>0.05)。過度訓(xùn)練使OM組大鼠骨骼肌丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量較C組和M組明顯升高(P<0.01)；而補充雨生紅球藻則使HOM組的MDA顯著低于OM組(P<0.01)，且與C組和M組無顯著性差異(P>0.05)。有氧訓(xùn)練使M組大鼠p38 MAPK、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular-signal regulatrd protein kinase，ERK)信號通路蛋白表達(dá)較C組顯著升高(P<0.05)；而過度訓(xùn)練則使OM組大鼠p38 MAPK、ERK蛋白表達(dá)進(jìn)一步升高，與C組相比有非常顯著性差異(P<0.01)，與M組相比無顯著性差異(P>0.05)；補充雨生紅球藻使HOM組大鼠p38 MAPK、ERK蛋白表達(dá)顯著低于OM組(P<0.05)，但高于C組(P<0.05)。結(jié)論：1)過度訓(xùn)練導(dǎo)致MAPK信號通路蛋白過度表達(dá)，氧化-抗氧化系統(tǒng)失衡，氧化應(yīng)激反應(yīng)加劇，對機體造成損傷；2)補充雨生紅球藻可以抑制MAPK信號通路蛋白的過度表達(dá)，提高骨骼肌抗氧化酶的活性和清除自由基的能力，調(diào)節(jié)機體的抗氧化能力，預(yù)防和延緩運動疲勞的發(fā)生與發(fā)展。

雨生紅球藻；過度訓(xùn)練；絲裂素活化蛋白激酶；蛋白表達(dá)；抗氧化

體育運動中，運動員常需要進(jìn)行長時間、大強度的運動訓(xùn)練刺激機體，以提高身體機能和運動成績。過度訓(xùn)練(overtraining,OT) 指運動與運動能力、訓(xùn)練與恢復(fù)、應(yīng)激與應(yīng)激耐受的失衡狀態(tài)，是運動負(fù)荷與機體機能間過分不相適應(yīng)，以致疲勞連續(xù)累積，引起一系列功能紊亂和病理狀態(tài)的一類常見運動性疾病。過度訓(xùn)練的出現(xiàn)與訓(xùn)練壓力與機體恢復(fù)處于長期失衡狀態(tài)有關(guān)，常發(fā)生在運動員接受過長時間或過大強度的運動訓(xùn)練后，由于訓(xùn)練負(fù)荷超過了身體的耐受程度和適應(yīng)能力，導(dǎo)致在較長時間內(nèi)(數(shù)周至數(shù)月)身體疲勞無法消除、運動能力無法恢復(fù)[9，11，14]。正常狀態(tài)下，機體內(nèi)自由基代謝保持動態(tài)平衡，不會造成傷害。但長時間、大強度運動中，由于組織耗氧量的大幅增加，引發(fā)自由基大量產(chǎn)生，同時對抗氧化劑及合成抗氧化酶的微量元素的需求和消耗明顯增加，體內(nèi)pH值、血漿滲透壓等內(nèi)環(huán)境及激素水平發(fā)生顯著變化。在此過程中，如果機體抗氧化系統(tǒng)得不到有效恢復(fù)，將會使內(nèi)環(huán)境中自由基的清除作用受到顯著的不利影響，導(dǎo)致自由基在組織中過度堆積，引發(fā)脂質(zhì)過氧化級聯(lián)反應(yīng)，使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和線粒體等細(xì)胞器受到破壞，影響細(xì)胞正常生理功能的發(fā)揮[3]。骨骼肌作為人體最直接參與運動的器官之一，是運動時最大的耗能與耗氧器官，也是易受自由基攻擊損傷的主要器官[4]。運動訓(xùn)練對機體氧化應(yīng)激的影響以及如何保護(hù)機體免受運動性氧化應(yīng)激的不利影響是近年來相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。有研究表明，絲裂素活化蛋白激酶信號系統(tǒng)(MAPK)在對環(huán)境應(yīng)激的適應(yīng)中及機體維持內(nèi)環(huán)境氧化-抗氧化的動態(tài)平衡狀態(tài)中具有重要作用。運動刺激能夠激活骨骼肌細(xì)胞中的MAPK信號傳導(dǎo)通路系統(tǒng)，不同的運動方案，不同收縮類型的肌肉，都可以影響到MAPKs信號通路的激活。過度訓(xùn)練刺激會造成機體嚴(yán)重氧虧，機體內(nèi)此時所產(chǎn)生的ROS活性氧類物質(zhì)會超出機體的清除能力范圍，從而產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)。此時ROS是應(yīng)激源，作為細(xì)胞信號分子，通過激活MAPK將細(xì)胞外此種刺激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至胞核內(nèi)，介導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生特異性反應(yīng)。蝦青素屬類胡蘿卜素，是一種天然抗氧化劑，具有極強的抗氧化活性并可通過血腦屏障，能夠有效清除細(xì)胞內(nèi)的氧自由基，保護(hù)細(xì)胞和組織健康，在抑制炎癥細(xì)胞因子、降低肌肉和肝腎損傷風(fēng)險、改善心血管疾病等方面有積極作用。雨生紅球藻是自然界中生產(chǎn)天然蝦青素的最佳生物，蝦青素含量為1.5%～10.0%。本文以等量負(fù)荷有氧運動訓(xùn)練和大強度耐力訓(xùn)練大鼠為模型，探討補充雨生紅球藻對過度訓(xùn)練大鼠骨骼肌MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)誘導(dǎo)抗氧化酶基因表達(dá)的影響，及其對機體的抗氧化能力的調(diào)節(jié)作用，從而為其在體育科研和訓(xùn)練實踐中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料

1.1 實驗動物

清潔級雄性Wistar大鼠50只，7周齡，平均體重245.2±13.7 g，北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物科學(xué)部提供，合格證號SCXK(京)2006-0008。在整個實驗過程中，實驗室內(nèi)溫度保持在22℃±2℃，相對濕度55%～75%，光照時間隨自然變化。所有實驗大鼠均以基礎(chǔ)飼料(北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物科學(xué)部提供)和蒸餾水常規(guī)飼養(yǎng)，自由飲食。實驗時間為49 d，正式訓(xùn)練時間為42 d。

1.2 藥物與試劑

雨生紅球藻(Haematococcus Pluvialis)購自陜西森弗天然制品有限公司。將雨生紅球藻用勻質(zhì)器粉碎后用無菌蒸餾水配制成所需濃度，4℃存放備用。p38抗體購自天德悅(北京)生物科技有限公司，批號20160107；細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular-signal regulatrd protein kinase，ERK)抗體購自賽信通(上海)生物試劑有限公司，批號20160114；丙二醛(Malondialdehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)測試試劑盒購自南京建成生物工程研究所，批號依次為20160115和20150113。

1.3 儀器

佳寶“AP1500”型水泵(廣東振華電器有限公司)，5417R低溫超速離心機(德國艾本德股份公司)，MultiSkan3酶標(biāo)儀(芬蘭雷勃公司)，PowerPac系列電泳儀(美國Bio-Rad公司)，電子組織勻漿器(美國KIMBLE公司)，NR-B17CC型超低溫冰箱(日本松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社)，ISO9001型電子天秤(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)。

2 方法

2.1 動物分組

50只實驗大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)4 d后，以30 min/d的運動量對其進(jìn)行為期3 d的篩選，淘汰2只不適應(yīng)游泳訓(xùn)練的大鼠，將剩余大鼠以數(shù)字隨機分組法分為安靜對照組(C組)、有氧訓(xùn)練組(M組)、過度訓(xùn)練組(OM組)、過度訓(xùn)練+雨生紅球藻組(HOM組)4組，每組12只。訓(xùn)練期間，各組每天自由攝食飲水，采用專業(yè)灌胃器，每天ig 1次。干預(yù)組灌胃(ig)劑量為4 g/kg/d的雨生紅球藻，相當(dāng)于成人推薦劑量30倍(中藥藥理實驗中常采用人體劑量的5倍、10倍、30倍的劑量對大鼠進(jìn)行干預(yù)，本研究通過前期預(yù)實驗明確高劑量組效果最佳[1]。)，ig體積為5 mL/kg。其他組ig等體積生理鹽水。

2.2 訓(xùn)練及測試方案

C組不進(jìn)行任何運動；M組每天無負(fù)重游泳60 min；OM組及HOM組參照朱全等的過度訓(xùn)練模型[10]進(jìn)行42 d遞增負(fù)荷游泳運動。1～3周通過遞增游泳時間來遞增運動負(fù)荷(第1周：5～30 min，第2周30～60 min，第3周60～120 min)；4～6周固定運動時間增加負(fù)重(第4周負(fù)重1%～2%體重，第5周2%～4%體重，第6周4%～6%體重)。玻璃泳槽水深50 cm，水溫31℃±2℃，在游泳箱底部放置水泵形成流動水防止大鼠在水面漂浮不動。每周6 d，休息1 d。按照上述訓(xùn)練方案完成6周訓(xùn)練后，C組和M組神態(tài)安靜，時而活潑好動，皮毛光潔整齊，眼睛有神；OM組普遍神態(tài)倦怠，易受驚嚇，皮毛脫落，體型瘦弱，雙眼暗淡無光。結(jié)合運動后血液指標(biāo)(表1)，確定了大鼠過度訓(xùn)練模型建立成功。

表 1 本研究訓(xùn)練結(jié)束后大鼠血清睪酮的變化一覽表

注：與C組相比，a為P<0.05，有顯著性差異；與M組相比，b為P<0.05，有顯著性差異。

2.3 指標(biāo)測定

各組大鼠于末次游泳訓(xùn)練后，2%的戊巴比妥鈉溶液麻醉，腹主動脈處取全血5 mL加入檸檬酸鈉溶液抗凝，37 ℃水浴30 min后，4 ℃ 3 000 rpm離心10 min，分離制備血清，加測血清睪酮，評價大鼠過度訓(xùn)練模型的建立。迅速分離出大鼠兩側(cè)完整的深層腓腸肌，放入預(yù)冷的生理鹽水中漂洗，除去血液及其他結(jié)締組織，并用濾紙將其拭干，切取300 mg左右質(zhì)量的腓腸肌，分為3份，每份約100 mg，用錫紙包好，標(biāo)記并裝入密封袋中，立即投入液氮中凍存，所取樣品均放入-80℃超低溫冰箱中保存，待測抗氧化酶的活性和MAPK信號通道蛋白表達(dá)的含量。分光光度法測定骨骼肌SOD活性及MDA含量，Western Blot法測定MAPK信號通道蛋白表達(dá)含量。所有指標(biāo)的測試均按試劑盒的操作說明嚴(yán)格執(zhí)行，計算公式等詳見試劑盒使用說明書。

2.4 蛋白抽提

預(yù)冷RIPA裂解液，加入蛋白酶抑制劑。在蛋白抽提開始前加入0.1 M PMSF母液，PMSF終濃度1 mM，冰上保持低溫。稱取100 mg肌肉組織以重量∶裂解液體積=1∶9比例加入裂解液，15 000 rpm轉(zhuǎn)速進(jìn)行勻漿，每次10 s，間隔10 s，進(jìn)行3次。勻漿時EP管需要浸入冰水混合物中進(jìn)行降溫。勻漿完成后在冰上孵育20 min，4 ℃離心，13 000 rpm，20 min。離心完成后取上清，分裝保存，待測。2.5 蛋白濃度測試及調(diào)整

將BCA工作液A液∶B液=50∶1，充分混勻稀釋后，各個提取BSA標(biāo)準(zhǔn)品。樣品用PBS進(jìn)行稀釋。樣品∶BCA工作液=1∶8，混勻后37 ℃孵育30 min或者室溫孵育60 min，酶標(biāo)儀570 nm波長濾光片讀取OD值。以RIPA調(diào)整蛋白濃度，加入5×還原樣品緩沖液后樣品終濃度為4 mg/mL(不同樣品具體確定)。煮沸變性5 min。腓腸肌濃度調(diào)為4 μg/μL。

2.6 Western Blot法測定各指標(biāo)

根據(jù)目的蛋白的分子量，配制12%分離膠，濃縮膠濃度為5%。電泳條件：濃縮膠恒壓90 V，約20 min；分離膠恒壓160 V，通過預(yù)染蛋白marker來確定電泳停止時間。濕轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)膜，轉(zhuǎn)膜條件：300 mA恒流；0.45 um孔徑NC膜，轉(zhuǎn)膜時間1 h。轉(zhuǎn)膜完成后麗春紅染色試劑對膜進(jìn)行染色，觀察轉(zhuǎn)膜效果。3%BSA-TBST室溫封閉30 min后，用3% BSA-TBST稀釋一抗，室溫孵育10 min，4℃過夜。p38一抗稀釋比例為1∶2 000，ERK一抗稀釋比例為1∶10 000。次日，4℃取出膜，在室溫孵育30 min。TBST洗膜5次，每次3min。洗完后進(jìn)行二抗孵育。用5%脫脂奶粉-TBST稀釋二抗，山羊抗小鼠IgG(H+L)HRP，1∶10 000，室溫輕搖40 min。TBST洗膜6次，每次3 min。ECL加到膜上后反應(yīng)3～5 min，膠片曝光：10 s～5 min(曝光時間隨不同光強度而調(diào)整)，顯影2 min，定影。膠片洗凈晾干后，用凝膠成像系統(tǒng)拍照，再用Quantity One軟件去除背景后，分析條帶光密度值，通過目標(biāo)蛋白條帶光密度值/β-actin條帶光密度值，得到目標(biāo)蛋白的相對含量。

2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

3 結(jié)果

3.1 對大鼠運動能力及骨骼肌SOD活性和MDA含量的影響

如表2所示，有氧訓(xùn)練使M組大鼠力竭游泳時間較C組顯著增加(P<0.05)；過度訓(xùn)練則使OM組大鼠力竭游泳時間顯著低于C組(P<0.05)和M組(P<0.01)；而補充雨生紅球藻可使HOM組大鼠的力竭游泳時間顯著高于OM組(P<0.01)，與C組和M組則無顯著性差異(P>0.05)。過度訓(xùn)練使OM組大鼠骨骼肌超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性顯著低于其他各組(P<0.05)；而補充雨生紅球藻則使HOM組大鼠SOD顯著高于OM組(P<0.05)，保持在與C組和M組接近的水平(P>0.05)。過度訓(xùn)練使OM組大鼠骨骼肌丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量較C組和M組明顯升高(P<0.01)；而補充雨生紅球藻則使HOM組大鼠的MDA顯著低于OM組(P<0.01)，且與C組和M組無顯著性差異(P>0.05)。

3.2 對大鼠骨骼肌p38 MAPK、ERK蛋白表達(dá)的影響

如表3、圖1、圖2所示，各組樣本均檢測出p38 MAPK、ERK 信號通路蛋白表達(dá)。有氧訓(xùn)練使M組大鼠p38 MAPK、ERK信號通路蛋白表達(dá)較C組顯著升高(P<0.05)；而過度訓(xùn)練則使OM組大鼠p38 MAPK、ERK信號通路蛋白表達(dá)進(jìn)一步升高，與C組相比有非常顯著性差異(P<0.01)，與M組相比無顯著性差異(P>0.05)；補充雨生紅球藻使HOM組大鼠p38 MAPK、ERK信號通路蛋白表達(dá)顯著低于OM組(P<0.05)，但高于C組(P<0.05)。

表 2 運動及雨生紅球藻對大鼠運動能力及骨骼肌SOD活性和MDA含量的影響一覽表

Table 2 Effects of Exercise and Lycium Ruthenicum Murr on Rats’Exercise Capacity,SOD Activity and the Content MDA in Skeletal Muscle

劑量(g/kg)力竭游泳時間(min)骨骼肌SOD(U/mg)骨骼肌MDA(nmol/mg)C組—84.9±13.3373.572±56.73723.895±7.414M組—104.7±14.31,4374.413±47.216323.115±6.9724OM組—71.3±13.11284.375±39.218140.114±8.6732HOM組0.4110.5±18.54340.235±41.436330.398±9.0534

注：與C組比較：1為P<0.05，2為P<0.01；與OM組比較：3為P<0.05，4為P<0.01；下同。

劑量(g/kg)p38MAPKERKC組—47.92±6.2659.51±5.39M組60.15±7.84165.41±7.061OM組—81.95±7.06285.26±7.172HOM組0.463.10±6.931,369.14±7.851,3

圖 1 本研究各組大鼠p38 MAPK蛋白表達(dá)平均積分光密度值

Figure 1. The Average Optical Density ofp38MAPK Protein Expression in Groups

圖 2 本研究各組大鼠ERK蛋白表達(dá)平均積分光密度值

Figure 2. The Average Optical Density ofERK Protein Expression in Groups

4 討論

4.1 運動及雨生紅球藻對大鼠抗運動疲勞能力的影響

力竭時間是評估機體抗運動疲勞能力的直接指標(biāo)。有氧訓(xùn)練可提高機體對同等物理負(fù)荷刺激的適應(yīng)能力及抗氧化能力，進(jìn)而在一定程度上提高抗運動疲勞的能力[2]。其機制可能與有氧代謝酶及供能能力的提高有關(guān)，此外，還可能與抗氧化酶活性增強和阻斷脂質(zhì)過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)有關(guān)[16]。當(dāng)訓(xùn)練負(fù)荷過大、恢復(fù)時間不足時，則可能導(dǎo)致過度訓(xùn)練綜合癥[11,14]。在本研究中，OM組大鼠在6周遞增負(fù)荷訓(xùn)練后受訓(xùn)練周期長、強度大、恢復(fù)時間短等因素的影響，抗氧化酶活性下降，自由基代謝紊亂，機體氧化-抗氧化系統(tǒng)失衡，氧化應(yīng)激顯著增加。而雨生紅球藻灌胃干預(yù)則可使過度訓(xùn)練大鼠的抗運動疲勞能力明顯增強，骨骼肌SOD活性提高，MDA降低。其可能機制為：雨生紅球藻中的蝦青素成分可有效提高骨骼肌組織中SOD活性，降低運動過程中大量產(chǎn)生的自由基對組織造成的脂質(zhì)過氧化損害，保證了機體氧化-抗氧化系統(tǒng)的動態(tài)平衡，有效緩解了氧化應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展，從而提高抗疲勞能力[13]。

4.2 運動及雨生紅球藻對大鼠骨骼肌p38 MAPK、ERK1/2信號通路蛋白表達(dá)的影響

MAPK信號系統(tǒng)為大部分原核生物和所有真核生物所共有，由一組位于細(xì)胞內(nèi)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶構(gòu)成，能被不同的細(xì)胞外刺激激活，是信號從細(xì)胞外傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)的重要通路，能夠介導(dǎo)多種細(xì)胞反應(yīng)。MAPKs家族由ERK1/2、JNK、p38、ERK3/4、ERK5 5個亞類組成[7]，其中，p38和ERK是較為重要的兩條通路，運動及氧化應(yīng)激可對其產(chǎn)生重大的影響。p38信號通路是細(xì)胞信息傳遞的交匯點和共同通路，為維持細(xì)胞正常功能所不可或缺，可參與多種細(xì)胞內(nèi)生理活動，如細(xì)胞生長發(fā)育、細(xì)胞間功能同步、調(diào)控炎癥和應(yīng)激反應(yīng)、運動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。ERK 1/2信號通路是細(xì)胞增殖與分化過程中重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，具有促進(jìn)特定基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)的作用，對于骨骼肌的生長具有重要作用[8]。

研究表明，正常情況下，機體內(nèi)自由基代謝處于動態(tài)平衡狀態(tài)。但運動過程中，尤其是長時間、大強度運動可導(dǎo)致機體氧化-抗氧化系統(tǒng)失衡，氧化應(yīng)激加劇。超量的自由基會攻擊生物膜中的多聚不飽和脂肪酸，引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，通過自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)生成脂質(zhì)過氧化物，產(chǎn)生細(xì)胞毒性，使細(xì)胞膜的流動性和通透性受到破壞，可使酶等帶有氨基的蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)、喪失活性，并可使核酸和染色體受到破壞，從而破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，引發(fā)細(xì)胞死亡和組織損傷[8]。另一方面，自由基又可激活MAPKs等氧化還原敏感型信號通路，使氧化還原敏感型基因(如抗氧化酶基因等)的表達(dá)增強[7]，從而增加抗氧化酶的合成，提高細(xì)胞清除自由基的能力，減輕和阻斷細(xì)胞的過氧化損傷[15,17]。MAPKs的激活及其時相可受到運動方式和肌肉類型的影響[8,17]。在進(jìn)行運動訓(xùn)練時，肌肉的收縮活動顯著增強，可使p38 MAPK信號通路受到激活，增強相關(guān)基因的表達(dá)，從而使p38蛋白合成增加[6]，p38激活程度與運動的負(fù)荷之間存在正相關(guān)關(guān)系。運動還可激活ERK1/2通路[6]，在骨形成、骨所受到的應(yīng)力和病理性骨折以及牽引成骨手術(shù)治療等過程中發(fā)揮重要的中心環(huán)節(jié)作用[12]。ERK可被過氧化氫等ROS激活，其主要機制是直接激活信號通路中上游的c-Raf-1，或通過抑制磷酸化間接影響P-ERK的含量。通過對抗氧化應(yīng)激反應(yīng)，直接或者間接阻斷MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[8]。

本實驗的結(jié)果表明，6周有氧訓(xùn)練可上調(diào)大鼠p38 MAPK、ERK信號通路的蛋白表達(dá)，這可能與運動導(dǎo)致的氧化應(yīng)激對MAPK系統(tǒng)產(chǎn)生激活作用有關(guān)，有利于細(xì)胞產(chǎn)生預(yù)適應(yīng)，阻斷更嚴(yán)重的氧化應(yīng)激的發(fā)生。而過度訓(xùn)練使機體的應(yīng)激能力受到嚴(yán)峻考驗，出現(xiàn)氧化-抗氧化系統(tǒng)失衡和能量代謝紊亂，自由基出現(xiàn)大量堆積并導(dǎo)致p38、ERK信號通路過度表達(dá)，造成細(xì)胞損傷。而營養(yǎng)干預(yù)組由于大量攝入富含抗氧化物蝦青素的雨生紅球藻，可有效提高骨骼肌中SOD等抗氧化酶的活性，提高肌細(xì)胞清除自由基的能力，抑制或延緩氧化應(yīng)激的發(fā)生與發(fā)展，降低骨骼肌中的脂質(zhì)過氧化級聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而抑制p38和ERK1/2信號通路蛋白的過量表達(dá)。

5 結(jié)論

補充雨生紅球藻可以有效緩解過度訓(xùn)練導(dǎo)致的機體內(nèi)環(huán)境失衡，提高機體尤其是骨骼肌的氧自由基清除能力，抑制MAPK信號通路的蛋白表達(dá)，預(yù)防和延緩運動疲勞的發(fā)生與發(fā)展。

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Effects of Haematococcus Pluvialis on Mitogen-activated Protein Kinase Signaling Pathways Protein Expression and Antioxidant Capacity in Overtraining Rat Skeletal Muscle

TONG Qiang1,CAO Jian-min2,ZHOU Hai-tao3

To analyze the effect of Haematococcus Pluvialis on the expression of MAPK signal channel protein and antioxidant capacity in skeletal muscle of rats with overtraining.Method:To establish equivalent load aerobic training and high intensity endurance training rats as a model,50 7-week-old male SPF Wistar rats were randomly divided into 4 groups,with 12 in each group (the rats that did not meet the requirements were removed) :control group (C Group ),aerobic training group (M group ),overtraining group (OM group ),overtraining and Haematococcus Pluvialis group (HOM group ).The dose of HOM group was 0.4 mg/kg,the volume was 5 ml/kg.Other groups was given equal volume of saline.After 42 days swimming training,mitogen activated protein kinase (MAPK) signal channel protein expression and antioxidant indicators (SOD and MDA) in skeletal muscle of rats were evaluated by western blot and spectrophotometry.Results:The exhaustive swimming time of M group was longer than C group (P>0.05 ),and that of HOM group was significantly longer than OM group (P<0.01).The SOD activity in M group was higher than that in C group (P>0.05);and that in OM group was significantly lower than C group and M group (P<0.05),and that in HOM group was significantly higher than OM group (P<0.05).The MDA content in M group was slightly lower than C group (P>0.05);that in OM group was significantly higher than C group and M group (P<0.01),that in HOM group was significantly lower than OM group (P<0.01).The expression of p38 MAPK and ERK signal channel protein in M group was higher than that in C group (P<0.05),and that in M group was lower than the OM group (P<0.05);that in OM group was higher than C group (P<0.01);that in LM group was higher than that in C group (P<0.05),and that in HOM group was lower than OM group (P<0.05).Conclusions:1) The overtraining leads to an excessive expression of MAPK signal channel protein,and an imbalance of oxidation and antioxidation system,causes oxidative stress and damage of the body.2) The supplementation of Haematococcus Pluvialisafter Murr.can inhibit the excessive expression of MAPK signal channel protein,and activate the MAPK signal channel so as to regulate the expression of antioxidant genes,and improve the capacity of scavenging oxygen free radical in skeletal muscle,and regulate the antioxidant capacity of body,and prevent and delay the occurrence and development of exercise fatigue.

HaematococcusPluvialis;overtraining;mitogen-activatedproteinkinase;proteinexpression;antioxidant

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1002-9826(2016)04-0133-06

10.16470/j.csst.201604017

2016-04-19；

2016-07-03

北京市朝陽區(qū)協(xié)同創(chuàng)新項目(CYXC1508)。

佟強(1970-)，男，遼寧鞍山人，副教授，博士，主要研究方向為運動訓(xùn)練， E-mail:tongqiang@jlu.edu.cn；曹建民(1961-)，男，河北安國人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為運動訓(xùn)練監(jiān)控,E-mail:bsucaojianmin@aliyun.com；周海濤(1976-),男，遼寧海城人，副教授，碩士,主要研究方向為運動性疲勞與恢復(fù)，E-mail:zsettle@sina.com。

1.吉林大學(xué) 體育學(xué)院，吉林 長春，130012；2.北京體育大學(xué)，北京100084；3.北京聯(lián)合大學(xué) 生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023 1.Jilin University,Changchun 130012,China;2.Beijing Sport Universty,Beijing 100084,China;3.Beijing Union University,Beijing 100023,China.

G804.2

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