不同負(fù)荷游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠部分免疫指標(biāo)的影響

蔡國(guó)梁+郭霞+汪宇峰+王楷+莊哲+蔡國(guó)鋒

摘要：目的：探討不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后，大鼠T淋巴細(xì)胞活性、NK細(xì)胞毒活性、IL-1和IL-2活性指標(biāo)的變化。方法：采用完全隨機(jī)化的方法，按性別將SD大鼠（雄性30只，雌性30只）隨機(jī)分成雄性對(duì)照組（N=10），雄性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組（N=10），雄性力竭運(yùn)動(dòng)組（N=10）；雌性對(duì)照組（N=10），雌性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組（N=10），雌性力竭運(yùn)動(dòng)組（N=10）。取材后，測(cè)定大鼠脾臟T淋巴細(xì)胞活性、NK細(xì)胞毒活性和IL一2活性，大鼠腹腔巨噬細(xì)胞IL-1活性。結(jié)果：T淋巴細(xì)胞活性、NK細(xì)胞毒活性、IL-1和IL-2的變化：中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組比對(duì)照組增強(qiáng)，而力竭運(yùn)動(dòng)組比對(duì)照組降低，皆存在顯著性差異。結(jié)論：中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可提高大鼠的免疫功能；力竭運(yùn)動(dòng)可降低大鼠的免疫功能。

關(guān)鍵詞：中等負(fù)荷；力竭運(yùn)動(dòng)；T淋巴細(xì)胞活性；NK細(xì)胞毒活性

免疫系統(tǒng)包括參與免疫應(yīng)答和發(fā)揮免疫效應(yīng)的免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子。人體免疫功能隨年齡增長(zhǎng)而衰退變化，包括胸腺縮小，淋巴細(xì)胞數(shù)量和功能下降，抗體生成、細(xì)胞因子合成和分泌功能低下等等。因此，有學(xué)者提出“衰老的本質(zhì)是免疫力的降低”這樣的觀點(diǎn)。

人們普遍認(rèn)為運(yùn)動(dòng)會(huì)提高免疫力，但實(shí)際上常發(fā)現(xiàn)一些運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽后機(jī)體免疫力下降，時(shí)常感染疾病，以至于降低他們的運(yùn)動(dòng)競(jìng)技能力，甚至退出比賽。近年來(lái)運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)專家研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)引起免疫系統(tǒng)的變化因運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間而有所不同。本研究旨在觀察不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后，雄性大鼠和雌性大鼠在T淋巴細(xì)胞活性、NK細(xì)胞毒活性以及IL-1和IL-2活性這四項(xiàng)指標(biāo)變化上的差異，并對(duì)其變化的機(jī)制作以探討。

1實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1分組

SD（Sprangue-Dawley）大鼠，雄性30只，雌性30只，體重248.35±10.3g。采用完全隨機(jī)化的方法，得到隨機(jī)序列，按性別將SD大鼠隨機(jī)分成6組，每組10只，即雄性對(duì)照組，雄性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組，雄性力竭運(yùn)動(dòng)組；雌性對(duì)照組，雌性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組，雌性力竭運(yùn)動(dòng)組。本試驗(yàn)進(jìn)行了隱蔽分組，即指定專門的科研人員進(jìn)行隨機(jī)分組，分組后該科研人員不參與實(shí)際分組，并將隨機(jī)分配表妥善保管。

1.2運(yùn)動(dòng)方式

雄性對(duì)照組和雌性對(duì)照組為不運(yùn)動(dòng)組，雄性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組和雌性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組進(jìn)行30min/天的游泳運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)重為大鼠自身體重的3%），共運(yùn)動(dòng)4周（每周連續(xù)運(yùn)動(dòng)5天）；雄性力竭運(yùn)動(dòng)組和雌性力竭運(yùn)動(dòng)組先做隨意性游泳運(yùn)動(dòng)5天，再進(jìn)行一次性力竭游泳運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)重為大鼠自身體重的5%），大鼠力竭判斷按Thomas報(bào)道的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3樣本采集

每次運(yùn)動(dòng)前后，分別為各組實(shí)驗(yàn)大鼠稱量體重兩次。運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將各組大鼠斷頭處死，在無(wú)菌操作臺(tái)無(wú)菌獲取腹腔巨噬細(xì)胞和脾臟。

1.4免疫指標(biāo)的測(cè)試

T淋巴細(xì)胞活性、NK細(xì)胞毒活性、腹腔巨噬細(xì)胞IL-1活性、脾臟IL-2活性，使用多頭細(xì)胞收獲儀和液閃儀完成測(cè)試。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

運(yùn)用SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，試驗(yàn)結(jié)果均以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。組間采用單因素方差分析，在P<0.01和P<0.05水平上分析顯著性差異。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1大鼠體重的變化

如表1所示，試驗(yàn)前各組大鼠體重?zé)o明顯差異，從試驗(yàn)開(kāi)始到結(jié)束，各組大鼠體重增長(zhǎng)發(fā)生了變化，與雄性對(duì)照組比較，雄性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組和雄性力竭運(yùn)動(dòng)組的體重都在增長(zhǎng)，而雄性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組增長(zhǎng)明顯；與雌性對(duì)照組比較，雌性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組和雌性力竭運(yùn)動(dòng)組的體重均增長(zhǎng)，而雌性中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組增長(zhǎng)顯著。

2.2運(yùn)動(dòng)后T淋巴細(xì)胞活性的變化

如表2所示，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組T淋巴細(xì)胞活性比對(duì)照組增強(qiáng)，而力竭運(yùn)動(dòng)組T淋巴細(xì)胞活性比對(duì)照組降低，皆存在顯著性差異（P<0.05）。各組指標(biāo)變化在雄性大鼠與雌性大鼠之間無(wú)顯著性差異。

2.3運(yùn)動(dòng)后NK細(xì)胞毒活性的變化

如表3所示，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組NK細(xì)胞毒活性比對(duì)照組增強(qiáng)，而力竭運(yùn)動(dòng)組NK細(xì)胞毒活性比對(duì)照組降低。力竭運(yùn)動(dòng)組雄性大鼠與雌性大鼠之間存在顯著性差異（P<0.05）。

2.4運(yùn)動(dòng)后IL-1活性的變化

如表4所示，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組IL-1活性比對(duì)照組增強(qiáng)，且存在顯著性差異（P<0.05）；而力竭運(yùn)動(dòng)組IL-1活性比對(duì)照組降低，皆存在極顯著性差異（P<0.01）。各組指標(biāo)變化在雄性大鼠與雌性大鼠之間無(wú)顯著性差異。

2.5運(yùn)動(dòng)后IL-2活性的變化

如表5所示，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組IL-2活性比對(duì)照組增強(qiáng)，且存在顯著性差異（P<0.05）；而力竭運(yùn)動(dòng)組IL-2活性比對(duì)照組降低，皆存在極顯著性差異（P<0.01）。各組指標(biāo)變化在雄性大鼠與雌性大鼠之間無(wú)顯著性差異。

3分析與討論

3.1不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)T淋巴細(xì)胞活性的影響及其機(jī)制

運(yùn)動(dòng)可提高機(jī)體的免疫功能與免疫力，但不能忽視運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度這一影響運(yùn)動(dòng)效果的重要因素。T淋巴細(xì)胞的活性是反映機(jī)體細(xì)胞免功能的主要指標(biāo)之一，我們研究表明，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組T淋巴細(xì)胞活性比對(duì)照組增強(qiáng)，而力竭運(yùn)動(dòng)組T淋巴細(xì)胞活性比對(duì)照組降低，皆有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），說(shuō)明中等負(fù)荷游泳運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了T淋巴細(xì)胞的增殖活性，增強(qiáng)了T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能，而力竭游泳運(yùn)動(dòng)的大鼠T淋巴細(xì)胞的活性明顯降低，T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能也顯著降低。

適宜運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可以促進(jìn)機(jī)體免疫功能的增強(qiáng)，研究表明，中小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能夠加快脾臟T淋巴細(xì)胞的增殖，有助于增強(qiáng)機(jī)體免疫細(xì)胞的免疫功能。而長(zhǎng)時(shí)間有氧運(yùn)動(dòng)不但能夠改善心肺功能，而且還可以增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能。有學(xué)者進(jìn)行了不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)大學(xué)生T淋巴細(xì)胞亞群水平影響的研究，發(fā)現(xiàn)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以提供T淋巴細(xì)胞活性，進(jìn)而也增強(qiáng)了機(jī)體的免疫功能。還有學(xué)者運(yùn)用不同強(qiáng)度激光對(duì)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)大鼠T淋巴細(xì)胞的表達(dá)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度激光聯(lián)合運(yùn)動(dòng)可以增加T淋巴細(xì)胞活性，進(jìn)而增強(qiáng)了大鼠的免疫功能。某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可改變T淋巴細(xì)胞的增殖活性，葉紹凡研究發(fā)現(xiàn)，黃精多糖可以有效改善T淋巴細(xì)胞的活性，可提高長(zhǎng)期力竭運(yùn)動(dòng)小鼠的免疫能力，具有顯著免疫增強(qiáng)效應(yīng)。此外，力竭游泳運(yùn)動(dòng)可顯著減低T淋巴細(xì)胞活性，降低T淋巴細(xì)胞的免疫功能。運(yùn)動(dòng)改變了CD8+/CD4+T細(xì)胞的比例，這可能是不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)改變T淋巴細(xì)胞增殖活性的可能機(jī)制。

運(yùn)動(dòng)對(duì)T淋巴細(xì)胞免疫功能的影響是多因素的，運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以及運(yùn)動(dòng)頻率等其中單因素或組合因素都可產(chǎn)生不盡相同的T淋巴細(xì)胞免疫應(yīng)答效果。我們的研究顯示，中等負(fù)荷游泳運(yùn)動(dòng)有助于增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞的免疫功能，而力竭游泳運(yùn)動(dòng)則不利于T淋巴細(xì)胞的免疫功能。相信隨著研究的深入，運(yùn)動(dòng)對(duì)T淋巴細(xì)胞的影響會(huì)得到更全面、更透徹的解析，也會(huì)更科學(xué)、更系統(tǒng)的指導(dǎo)人們的健身、工作與生活。

3.2不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)NK細(xì)胞毒活性的影響及其機(jī)制

運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)機(jī)體免疫功能產(chǎn)生一定的影響，這些影響會(huì)因運(yùn)動(dòng)者的訓(xùn)練水平、健康狀況、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度等因素的不同而產(chǎn)生一定的差異，其中運(yùn)動(dòng)對(duì)NK細(xì)胞的影響比較顯著。我們研究表明，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組NK細(xì)胞活性比對(duì)照組增強(qiáng)，而力竭運(yùn)動(dòng)組NK細(xì)胞活性比對(duì)照組降低，皆有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），說(shuō)明中等負(fù)荷游泳運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了NK細(xì)胞的增殖活性，增強(qiáng)了NK細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能，而力竭游泳運(yùn)動(dòng)的大鼠NK細(xì)胞的活性明顯降低，NK細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能也顯著降低。

NK細(xì)胞在機(jī)體免疫防御中發(fā)揮著重要的作用，他們可直接殺傷移植的組織細(xì)胞、病毒感染細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞，是具有自然殺傷力的淋巴細(xì)胞。運(yùn)動(dòng)不但會(huì)引起心血管系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的變化，而且還會(huì)引起免疫系統(tǒng)的變化，亦會(huì)引起NK細(xì)胞活性的變化。目前的研究表明，運(yùn)動(dòng)者的健康狀況、訓(xùn)練水平、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度等因素會(huì)影響NK細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能，中低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可提高NK細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能，大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可降低NK細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能。不同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷對(duì)NK細(xì)胞活性影響的研究亦日漸增多，張纓等對(duì)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后NK細(xì)胞活性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)，遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后NK細(xì)胞活性下降，24小時(shí)后恢復(fù)到原來(lái)水平，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)疲勞后機(jī)體的免疫力受到抑制，抑制的時(shí)間長(zhǎng)短可能與運(yùn)動(dòng)時(shí)間、訓(xùn)練水平、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、身體機(jī)能狀態(tài)等有關(guān)。崔春萍研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后1小時(shí)，NK細(xì)胞活性下降幅度最大，24小時(shí)內(nèi)可恢復(fù)正常水平。唐雙陽(yáng)等研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)可提高NK細(xì)胞活性，適度運(yùn)動(dòng)可提高機(jī)體的免疫力，過(guò)度運(yùn)動(dòng)則會(huì)引起機(jī)體的免疫抑制。姚毓才等研究發(fā)現(xiàn)，適量規(guī)律的運(yùn)動(dòng)可提高NK細(xì)胞的功能，大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可降低NK細(xì)胞功能。此外，免疫細(xì)胞和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)分泌的某些體液因子和內(nèi)分泌激素的調(diào)控可能是運(yùn)動(dòng)改變NK細(xì)胞活性的可能機(jī)制，如兒茶酚胺、前列腺素E、皮質(zhì)醇可抑制NK細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能，而INF和IL-2可提高NK細(xì)胞的活性。

運(yùn)動(dòng)對(duì)NK細(xì)胞免疫功能的影響亦是多因素的，運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)者的健康狀況、訓(xùn)練水平等其中單因素或組合因素都可產(chǎn)生不盡相同的NK細(xì)胞免疫應(yīng)答水平。我們的研究顯示，中等負(fù)荷游泳運(yùn)動(dòng)有助于增強(qiáng)NK細(xì)胞的免疫功能，而力竭游泳運(yùn)動(dòng)則不利于NK細(xì)胞的免疫功能。相信在未來(lái)的運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)領(lǐng)域的研究中，運(yùn)動(dòng)對(duì)NK細(xì)胞的影響會(huì)得到更系統(tǒng)的詮釋，也會(huì)更全面、更科學(xué)的指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和人們的運(yùn)動(dòng)健身實(shí)踐。

3.3不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)IL-1和IL-2活性的影響及其機(jī)制

白細(xì)胞介素（interleukin，IL）是一種細(xì)胞因子，既介導(dǎo)白細(xì)胞間的互相作用，也參與細(xì)胞（破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞與造血干細(xì)胞）的信息傳遞。IL-1可以誘導(dǎo)蛋白質(zhì)合成與基因表達(dá)，可以致使急性和慢性炎癥的發(fā)生，IL-2是由T細(xì)胞產(chǎn)生的分子量約15KD的糖蛋白。具有促進(jìn)T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞增殖，增強(qiáng)或誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞殺傷活性、增強(qiáng)活化T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生干擾素等多種功能。運(yùn)動(dòng)干預(yù)IL-1和IL-2活性的變化存在不確定性，我們研究表明，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組IL-1和IL-2活性比對(duì)照組增強(qiáng)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而力竭運(yùn)動(dòng)組IL-1和IL-2活性比對(duì)照組降低，亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），說(shuō)明中等負(fù)荷游泳運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了IL-1和IL-2的增殖活性，增強(qiáng)了IL-1和IL-2的細(xì)胞免疫功能，而力竭游泳運(yùn)動(dòng)的大鼠IL-1和IL-2的活性明顯降低，IL-1和IL-2的細(xì)胞免疫功能也顯著降低。

近幾年，運(yùn)動(dòng)對(duì)白細(xì)胞介素影響的相關(guān)研究比較深入，但研究結(jié)論爭(zhēng)議頗多。運(yùn)動(dòng)對(duì)IL-2活性的影響目前有降低、不變和增強(qiáng)的報(bào)道。李潔等研究發(fā)現(xiàn)，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可提高IL-1和IL一2的活性，長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可降低IL-1和IL-2的活性。趙子建研究發(fā)現(xiàn)，急性有氧運(yùn)動(dòng)可顯著提高大鼠IL-1的活性，而運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)前后IL-1的變化幅度越小。提示我們IL-1可能是有氧耐力的有效評(píng)價(jià)指標(biāo)。此外，IL-1與IL-2本身及其受體在運(yùn)動(dòng)后的變化可能與某些細(xì)胞因子作為免疫分子參與免疫抑制有關(guān)，這也可能是運(yùn)動(dòng)引起IL-1和IL-2變化的可能機(jī)制。

運(yùn)動(dòng)者的健康狀況、訓(xùn)練水平、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度等同樣是影響運(yùn)動(dòng)干預(yù)白細(xì)胞介素結(jié)果的重要因素，我們的研究顯示，中等負(fù)荷游泳運(yùn)動(dòng)有助于增強(qiáng)IL-1與IL-2細(xì)胞的免疫功能，而力竭游泳運(yùn)動(dòng)則不利于IL-1與IL-2細(xì)胞的免疫功能。相信在未來(lái)的運(yùn)動(dòng)干預(yù)IL-1與IL-2的研究中，運(yùn)動(dòng)對(duì)IL-1與IL-2細(xì)胞的影響會(huì)得到更權(quán)威的解讀，也會(huì)更系統(tǒng)化的指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員的科學(xué)訓(xùn)練與老百姓的科學(xué)健身。

4結(jié)論

不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可引起免疫細(xì)胞的細(xì)胞免疫功能的不同變化，而免疫細(xì)胞之間可能還存在著互相影響。中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞活性，進(jìn)而增強(qiáng)了T淋巴細(xì)胞免疫功能；力竭運(yùn)動(dòng)可降低T淋巴細(xì)胞活性，進(jìn)而降低了T淋巴細(xì)胞免疫功能。中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可增強(qiáng)NK細(xì)胞活性，進(jìn)而增強(qiáng)了NK細(xì)胞免疫功能；力竭運(yùn)動(dòng)可降低NK細(xì)胞活性，進(jìn)而降低了NK細(xì)胞免疫功能。中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可增強(qiáng)IL-1和IL-2活性，進(jìn)而增強(qiáng)了IL-1和IL-2免疫功能；力竭運(yùn)動(dòng)可降低IL-1和IL-2活性，進(jìn)而降低了IL-1和IL-2免疫功能?？傊?，中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可能會(huì)提高進(jìn)機(jī)體的免疫機(jī)能，有助于身體的健康；力竭運(yùn)動(dòng)可能會(huì)降低機(jī)體的免疫功能，不利于身體的健康。