參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠運(yùn)動(dòng)能力及氧化應(yīng)激的影響

袁海峰 馬薇嬌 李澤龍 張雪飛

摘 要：目的 探討參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠運(yùn)動(dòng)能力及體內(nèi)氧化應(yīng)激系統(tǒng)的影響。方法 Wistar大鼠50只，隨機(jī)分為空白對(duì)照組，模型組，參芪口服液低、中、高劑量組。參芪口服液每天給藥1次，連續(xù)給藥2周。除空白對(duì)照組外，其余4組均造大鼠游泳疲勞模型。分光光度法測(cè)定血漿中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、乳酸脫氫酶（LDH）活性和丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）含量。結(jié)果 參芪口服液能顯著延長(zhǎng)游泳疲勞大鼠負(fù)重游泳時(shí)間。高、中、低劑量的參芪口服液均能顯著升高血漿中SOD活性，降低LDH活性和MDA含量。高劑量參芪口服液可使GSH-Px活性顯著升高。結(jié)論 參芪口服液可從多個(gè)靶點(diǎn)對(duì)氧化應(yīng)激發(fā)生發(fā)展的過(guò)程進(jìn)行干預(yù)和逆轉(zhuǎn)，從而起到保護(hù)機(jī)體、減輕疲勞的作用。

關(guān)鍵詞：參芪口服液 運(yùn)動(dòng)性疲勞 氧化應(yīng)激

中圖分類(lèi)號(hào)：G80 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2813（2018）02（c）-0007-04

Abstract：Objective To investigate the effects of Shenqi oral solution on sports capacity in the exercise-induced fatigue rats and its influence on oxidative stress system. Methods 50 of Wistar rats were randomly divided into five groups as follows： the control group， the model group， the low， medium and high dose of Shenqi oral solution groups. Shenqi oral solution was administered intragastrically once daily for 2 weeks. All the rats were induced fatigue by swimming except the control group.The activities of superoxide dismutase （SOD）， glutathione peroxidase （GSH-Px） and lactate dehydrogenase （LDH）， and the levels of malondialdehyde （MDA） and glutathione （GSH） were determined by spectrophotometry. Results Shenqi oral solution significantly prolonged the swimming time in the exercise-induced fatigue rats. The SOD activity was significantly increased， the activity of LDH and the levels of MDA were dramatically decreased in the plasma of the fatigue rats after the low， medium and high dose of Shenqi oral solution treatment. Furthermore， the high dose of Shenqi oral solution markedly increased the GSH-Px activity. Conclusion Shenqi oral solution played an important role in intervening and reversing the process of oxidative stress through interacting with multiple targets， thus reduced the sports fatigue and protected the body from physical damage.

Key Words：Shenqi oral solution； Sports fatigue； Exidative stress

運(yùn)動(dòng)性疲勞是指由機(jī)體運(yùn)動(dòng)本身所引起的機(jī)體生理過(guò)程不能維持其機(jī)能在某一特定水平上和（或）不能維持預(yù)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度造成機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力下降的現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生和恢復(fù)一直是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和體育科學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

中醫(yī)理論將運(yùn)動(dòng)性疲勞視為一種勞倦、虛勞癥，其主要病機(jī)為陽(yáng)氣不足，兼有陰血虧虛[1]。氣虛運(yùn)血乏力而血行不暢，經(jīng)絡(luò)不和，因而出現(xiàn)肌肉酸痛、乏力等癥狀，可以補(bǔ)益為基本治則。參芪口服液由人參、黃芪等12味中藥制成，具有補(bǔ)氣養(yǎng)血，益腎助陽(yáng)的功效。其中含有的冬蟲(chóng)夏草、鹿茸、人參、黨參、黃芪、當(dāng)歸、枸杞子、麥冬、五味子、丹參等中藥均具有緩解疲勞的作用[2-3]，但有關(guān)參芪口服液抗疲勞方面的研究尚無(wú)報(bào)道。本文利用大鼠游泳疲勞模型，觀(guān)察了參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠運(yùn)動(dòng)能力及體內(nèi)氧化應(yīng)激系統(tǒng)的影響，以期為該制劑在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 主要試劑與儀器

參芪口服液，由中山市恒生藥業(yè)有限公司生產(chǎn)。超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽（GSH）、乳酸脫氫酶（LDH）試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。GS-15R離心機(jī)（Beckman 公司，美國(guó)），Spectra Max M5酶標(biāo)儀（Molecular Devices公司）。

1.1.2 動(dòng)物

雄性Wistar大鼠，SPF級(jí)，體重200～220g，購(gòu)自青島市實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。大鼠于實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，即室溫為（20±5）℃、24h自然光照條件下飼養(yǎng)，自由飲水進(jìn)食，適應(yīng)1周后造模。

1.2 方法

1.2.1 分組、造模與給藥

SPF級(jí)雄性大鼠50只，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周隨機(jī)分為5組，分別為空白對(duì)照組、模型組、參芪口服液低（SQ-L，2mL/kg）、中（SQ-M，5mL/kg）、高（SQ-H，10mL/kg）劑量組，每組10只。參芪口服液每天給藥1次，連續(xù)給藥2周，空白對(duì)照組與模型組以1ml生理鹽水代替。除空白對(duì)照組外，其余4組均造大鼠游泳疲勞模型。造模方法：每天將大鼠放入水溫25℃，水深50cm的游泳池中，尾部加5%負(fù)重。力竭標(biāo)準(zhǔn)：大鼠游泳協(xié)調(diào)性顯著性下降，身體下沉，水淹沒(méi)鼻尖，至再次浮出水面超過(guò)10s[4]。密切關(guān)注大鼠游泳狀態(tài)，以防止淹溺死亡，記錄大鼠游泳時(shí)間。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

禁食12h進(jìn)行末次給藥后，大鼠游泳至力竭。采用2%的戊巴比妥鈉麻醉即刻處死大鼠，腹主動(dòng)脈取血，置3.8%枸櫞酸鈉抗凝管中（血液與抗凝劑體積比為9∶1），輕輕顛倒混勻。室溫2000g離心10min分離血漿，分裝，-80℃保存待測(cè)，避免反復(fù)凍融。

SOD、MDA、GSH、GSH-PX、LDH的檢測(cè)方法和操作步驟按試劑盒提供的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，但由于整個(gè)反應(yīng)過(guò)程均在96孔板中進(jìn)行，因此，各種試劑的用量和總反應(yīng)體系的溶液體積也相應(yīng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，各組間的差異比較采用單因素方差分析（One-way ANOVA），P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠負(fù)重游泳時(shí)間的影響

隨著游泳天數(shù)的增加，游泳疲勞模型組負(fù)重游泳時(shí)間逐漸縮短，末次游泳時(shí)間與空白對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），大鼠面容枯槁憔悴，神情疲憊倦怠，出水后四肢無(wú)力，反應(yīng)遲鈍，呈現(xiàn)游泳力竭表現(xiàn)。應(yīng)用參芪口服液能延長(zhǎng)游泳疲勞大鼠負(fù)重游泳的時(shí)間，低劑量組與模型組組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），但游泳時(shí)間有延長(zhǎng)的趨勢(shì)；中劑量組和高劑量組與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），但兩組之間無(wú)明顯差異，說(shuō)明參芪口服液5mL/kg可以有效緩解大鼠運(yùn)動(dòng)性疲勞，進(jìn)一步提高給藥劑量并不能延長(zhǎng)大鼠負(fù)重游泳時(shí)間，如圖1所示。

2.2 參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠體內(nèi)氧化應(yīng)激系統(tǒng)的影響

2.2.1 參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠體內(nèi)SOD活性的影響

在游泳疲勞模型組大鼠中，血漿中SOD酶活性與空白對(duì)照組比較顯著下降（P<0.05），參芪口服液低、中、高劑量均能顯著升高血漿中SOD酶活性（P<0.05），中、高劑量與低劑量組相比作用更為顯著（P<0.05），但中、高劑量?jī)烧咧g無(wú)明顯差異，結(jié)果如圖2所示。

2.2.2 參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠體內(nèi)MDA含量的影響

如圖3所示，運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠中，血漿中MDA水平與空白對(duì)照組相比顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），參芪口服液低、中、高劑量均能顯著降低血漿中MDA含量（P<0.05），中、高劑量與低劑量組比較作用更為顯著（P<0.05），但中、高劑量?jī)烧咧g無(wú)明顯差異。

2.2.3 參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠體內(nèi)GSH-Px活性的影響

在游泳疲勞模型組大鼠中，血漿中GSH-Px活性與空白對(duì)照組比較顯著下降（P<0.05），高劑量參芪口服液能顯著升高血漿中GSH-Px活性（P<0.05），低、中劑量組與模型組比較無(wú)明顯差異，結(jié)果如圖4所示。

2.2.4 參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠體內(nèi)GSH含量的影響

在運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠中，血漿中GSH含量與空白對(duì)照組比較顯著下降（P<0.05），參芪口服液低、中、高劑量組大鼠血漿中GSH含量與模型組比較均無(wú)明顯差異（P>0.05），結(jié)果如圖5所示。

2.3 參芪口服液對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠體內(nèi)LDH活性的影響

如圖6所示，在游泳疲勞模型組大鼠中，血漿中LDH活性與空白對(duì)照組比較顯著升高（P<0.05），參芪口服液低、中、高劑量均能顯著降低血漿中LDH活性（P<0.05），中、高劑量與低劑量組相比作用更為顯著（P<0.05），但中、高劑量?jī)烧咧g無(wú)明顯差異。

3 討論

運(yùn)動(dòng)性疲勞是體育競(jìng)技和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域重要的研究課題。合理、均一、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng)性疲勞模型是研究運(yùn)動(dòng)性疲勞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，常用模型有大鼠跑臺(tái)模型、爬繩模型和游泳疲勞模型等。大鼠游泳疲勞模型是研究人員使用較多的且一致公認(rèn)的較為成熟的動(dòng)物模型[4]。在該動(dòng)物模型中，力竭的判斷標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，本文采用了郭慶軍建立的“大鼠游泳協(xié)調(diào)性顯著性下降，身體下沉，水淹沒(méi)鼻尖，至再次浮出水面超過(guò)10s”為力竭標(biāo)準(zhǔn)[4]，力竭程度較深，短時(shí)間內(nèi)不易自然恢復(fù)，能有效反映實(shí)驗(yàn)藥物的抗疲勞作用。試驗(yàn)結(jié)果表明應(yīng)用參芪口服液能顯著延長(zhǎng)大鼠負(fù)重游泳時(shí)間，有效緩解大鼠運(yùn)動(dòng)性疲勞，提示其在體育運(yùn)動(dòng)方面具有潛在的價(jià)值。

機(jī)體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)需要消耗大量的能量，隨著能量代謝的加快，自由基也在氧代謝過(guò)程中不斷產(chǎn)生，同時(shí)又不斷被清除，如果所產(chǎn)生的自由基得不到及時(shí)清除，將促成脂質(zhì)過(guò)氧化物的產(chǎn)生，脂質(zhì)過(guò)氧化物的產(chǎn)生和積累又將損害細(xì)胞，特別是膜結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)的改變，將進(jìn)一步加速機(jī)體的損傷。運(yùn)動(dòng)使自由基產(chǎn)生增多，被認(rèn)為是引起運(yùn)動(dòng)性疲勞的重要原因之一[5]。

SOD、GSH-Px是機(jī)體抗氧化酶系的兩種重要酶類(lèi)，其活性可以反映機(jī)體抗氧化作用的程度。運(yùn)動(dòng)性疲勞時(shí)，體內(nèi)SOD、GSH-Px活性顯著下降，自由基不能被及時(shí)清除，攻擊細(xì)胞膜、線(xiàn)粒體、DNA等重要的細(xì)胞器和生物大分子，從而造成機(jī)體嚴(yán)重?fù)p傷[6]。SOD作為體內(nèi)主要的自由基清除劑，是保護(hù)細(xì)胞免受ROS損傷的重要防御機(jī)制之一，在氧化損傷保護(hù)方面占主導(dǎo)地位，SOD活性的大小能直接反應(yīng)機(jī)體的抗氧化能力和疲勞程度[7，8]。在本實(shí)驗(yàn)中，游泳疲勞大鼠血漿中SOD活力顯著下降，而參芪口服液高、中、低劑量均能顯著提高血漿中SOD的活力（P<0.05），從而提高機(jī)體清除氧自由基的能力。而對(duì)于GSH-Px，游泳疲勞大鼠血漿中活性也顯著下降，但僅參芪口服液高劑量組能顯著提高血漿中GSH-Px的活性（P<0.05），中、低劑量作用不明顯（P<0.05）。

GSH是組織中主要的非蛋白質(zhì)巰基化合物，是GSH-Px和GST兩種酶的底物，為這兩種酶分解氫過(guò)氧化物所必需，且能穩(wěn)定含巰基的酶和防止血紅蛋白及其他輔因子受氧化損傷，GSH含量的高低是衡量機(jī)體抗氧化能力大小的重要因素。在本實(shí)驗(yàn)中，游泳疲勞大鼠血漿中GSH含量與空白對(duì)照組相比顯著降低（P<0.05），但參芪口服液低、中、高劑量組對(duì)血漿中GSH的含量均無(wú)明顯影響（P<0.05），提示GSH不是參芪口服液作用的主要靶點(diǎn)。

MDA是機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物之一，主要是脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的，其在組織中含量的多少可反映脂肪酸被氧化的水平，間接反映機(jī)體細(xì)胞受自由基攻擊的嚴(yán)重程度[9，10]。因此，常測(cè)量其活性以反映機(jī)體的抗氧化能力，間接反應(yīng)機(jī)體疲勞程度[11]。在本實(shí)驗(yàn)中，游泳疲勞大鼠血漿中MDA含量顯著升高，而參芪口服液高、中、低劑量均能顯著降低血漿中MDA的水平（P<0.05），說(shuō)明參芪口服液能有效保護(hù)機(jī)體免受氧化應(yīng)激損傷。

乳酸是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中體內(nèi)葡萄糖代謝產(chǎn)生的中間產(chǎn)物。運(yùn)動(dòng)過(guò)度時(shí)氧氣供應(yīng)不足而形成無(wú)氧代謝，導(dǎo)致大量乳酸在體內(nèi)形成堆積，引起局部肌肉酸痛。LDH催化丙酮酸生成乳酸，LDH活性升高使乳酸生成大大增加，進(jìn)一步加深機(jī)體疲勞的程度。在本實(shí)驗(yàn)中，游泳疲勞大鼠血漿中LDH活性顯著升高，而參芪口服液高、中、低劑量均能顯著降低血漿中LDH活性（P<0.05），從而減少體內(nèi)乳酸含量，緩解疲勞的產(chǎn)生及相關(guān)的癥狀。

綜合以上結(jié)果，我們認(rèn)為游泳疲勞大鼠體內(nèi)活性氧生成增加，血漿中與氧化應(yīng)激密切相關(guān)的酶和生物分子發(fā)生了較大程度的改變，總體表現(xiàn)SOD、GSH-Px活力降低，LDH活性升高，GSH水平下降，MDA含量升高，這些因素綜合作用，導(dǎo)致引起氧化損傷，從而造成機(jī)體疲勞。參芪口服液高、中、低劑量均能顯著升高血漿中SOD活力，顯著降低血漿中LDH活性，顯著降低血漿中MDA含量。另外，使用高劑量的參芪口服液后，血漿中GSH-Px水平略有升高。以上結(jié)果說(shuō)明，參芪口服液可以從多個(gè)環(huán)節(jié)多個(gè)靶點(diǎn)對(duì)氧化應(yīng)激發(fā)生發(fā)展的過(guò)程進(jìn)行干預(yù)和逆轉(zhuǎn)，從而起到保護(hù)機(jī)體、減輕疲勞的作用，從而顯著延長(zhǎng)了運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠負(fù)重游泳的時(shí)間。

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