補(bǔ)充維生素E對短跑運(yùn)動員上呼吸道感染發(fā)病頻率的影響及機(jī)制

徐從體，崔 杰，李 濤

1.蚌埠醫(yī)學(xué)院體育藝術(shù)部，蚌埠，233030;2.陸軍軍事交通學(xué)院汽車士官學(xué)校，蚌埠，233030

1 相關(guān)研究

維生素E是一種脂溶性維生素，是重要的非酶類抗氧化劑之一，是自由基的直接清除劑，具有增加免疫、延緩衰老、抗腫瘤及預(yù)防心血管疾病等功能[1-4]。據(jù)報(bào)道，每天補(bǔ)充300 mg維生素E，連續(xù)3周，降低了血清白介素-2(interleukin-2，IL-2)的含量；補(bǔ)充維生素E可降低老年人患感冒和其他上呼吸道感染的機(jī)會，對呼吸道感染有明顯的預(yù)防作用；更重要的是，維生素E能夠增強(qiáng)運(yùn)動機(jī)體的免疫功能[5-7]。大強(qiáng)度運(yùn)動會對運(yùn)動員產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫抑制，表現(xiàn)為運(yùn)動員免疫機(jī)能狀態(tài)低下，補(bǔ)充維生素E可調(diào)整免疫機(jī)能，促進(jìn)免疫應(yīng)答，增強(qiáng)抵抗力[8]。短跑屬于極限強(qiáng)度的運(yùn)動，是人體運(yùn)動和內(nèi)臟器官在大量缺氧的條件下完成最大強(qiáng)度的工作，機(jī)體耗氧量增加，氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生大量自由基，引起細(xì)胞損傷[9-11]。在眾多炎癥細(xì)胞因子中，血清白介素-6(interleukin-6，IL-6)和腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α，TNF-α)占用重要地位。IL-6作為炎性反應(yīng)的促發(fā)劑，能使B細(xì)胞前體轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生抗體的細(xì)胞，能和集落刺激因子協(xié)同，促進(jìn)原始骨髓源細(xì)胞的生長和分化，增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞的裂解功能。TNF-α是炎癥反應(yīng)過程中出現(xiàn)最早的炎性介質(zhì)，可促進(jìn)T細(xì)胞產(chǎn)生各種炎癥因子，誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的發(fā)生[12-14]。T細(xì)胞亞群之間的平衡是維持免疫系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的核心環(huán)節(jié)。T 細(xì)胞按其表面標(biāo)志和功能不同分為CD4+和CD8+兩大亞群，在正常情況下，機(jī)體CD4+/CD8+比值處于相對平衡狀態(tài)，維持細(xì)胞免疫功能穩(wěn)定，當(dāng)其比值降低，則免疫功能低下[15，16]。有學(xué)者認(rèn)為CD4+/CD8+比值更能準(zhǔn)確地反映機(jī)體的免疫狀況[17]。本研究分析短跑運(yùn)動員服用維生素E對上呼吸道感染發(fā)病次數(shù)的影響，并檢測自由基代謝相關(guān)酶、炎性因子及T細(xì)胞亞群等變化情況，以期揭示補(bǔ)充維生素E減少短跑運(yùn)動員上呼吸道感染發(fā)病次數(shù)的內(nèi)在機(jī)制。

2 研究對象和方法

2.1 研究對象

從蚌埠醫(yī)學(xué)院、蚌埠學(xué)院、安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)與蚌埠市體校選取專業(yè)短跑運(yùn)動員32人，隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組和對照組，每組16人，基本情況見表1。

實(shí)驗(yàn)組每天服用維生素E 200 mg，對照組服用同量安慰劑，共給藥60天。根據(jù)鼻塞、鼻涕、噴嚏、咽干、咽痛、頭痛，畏寒、咳嗽、發(fā)熱等癥狀診斷上呼吸道感染，每年的發(fā)病次數(shù)為發(fā)病率。給藥后觀察2 年，記錄上呼吸道感染發(fā)病次數(shù)。抽取給藥前、給藥后1天的訓(xùn)練前和訓(xùn)練后、給藥后2 年安靜時(shí)運(yùn)動員靜脈血3 mL，放置2小時(shí)，4 ℃ 3000 r/min離心10 min，收集血清以備檢測。另外，在給藥前后1天抽取運(yùn)動員靜脈血3 mL，用肝素抗凝，1 mL用于檢測淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化功能，2 mL用于分離外周血單個(gè)核細(xì)胞，檢測T細(xì)胞亞群和NK細(xì)胞。

表1 實(shí)驗(yàn)組和對照組短跑運(yùn)動員的基本情況

2.2 血清指標(biāo)的測定

血清丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和谷胱苷肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)活性用比色法測定，試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。IL-6 和TNF-α含量采用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)測定，試劑由武漢博士德生物工程有限公司提供，使用酶標(biāo)儀(BioTek，Synergy 2美國BioTek)檢測吸光度值。每組數(shù)據(jù)分別測3次，取平均值。

2.3 T淋巴細(xì)胞亞群檢測

采用SAP法，試劑盒由北京賽馳生物科技有限公司提供。分離的外周血單個(gè)核細(xì)胞先與鼠抗人CD3、CD4和CD8單抗結(jié)合，再結(jié)合生物素標(biāo)記的羊抗小鼠IgG，最后偶聯(lián)堿磷酶標(biāo)記鏈霉卵白素，底物反應(yīng)并染色，熒光顯微鏡(型號：IX71，日本Olympus)觀察500個(gè)外周血單個(gè)核細(xì)胞，計(jì)算陽性細(xì)胞百分率。

2.4 NK細(xì)胞計(jì)數(shù)

采用SAP法，試劑盒由北京賽馳生物科技有限公司提供。首先分離的外周血單個(gè)核細(xì)胞結(jié)合鼠抗人CD16和CD57單抗，再與生物素偶聯(lián)的兔抗鼠IgG二抗結(jié)合，最后與過氧化酶標(biāo)記的鏈霉親和素反應(yīng)，底物反應(yīng)并染色，觀察500個(gè)外周血單個(gè)核細(xì)胞，計(jì)算陽性細(xì)胞百分率。

2.5 淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)

取0.5 mL肝素抗凝血加入2.5 mL含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液中，制備2瓶。一瓶加3 μg PHA(植物血凝素)，由武漢博士德生物工程有限公司提供，另一瓶加生理鹽水做對照，常規(guī)培養(yǎng)72 h后收集細(xì)胞，涂片并染色，觀察500個(gè)淋巴細(xì)胞，計(jì)算轉(zhuǎn)化百分率。

2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)，計(jì)量資料采用方差分析，P<0.05認(rèn)為顯著性差異。

3 結(jié) 果

3.1 上呼吸道感染發(fā)病次數(shù)

通過詢問實(shí)驗(yàn)組和對照組運(yùn)動員在過去1年中發(fā)生上呼吸道感染的頻次，得出實(shí)驗(yàn)前發(fā)病頻次。結(jié)果表明，給藥前實(shí)驗(yàn)組與對照組上呼吸道感染的頻次無明顯差別(見表2)，給藥后觀察2年期間實(shí)驗(yàn)組較對照組上呼吸道感染的頻次減少，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可知每天補(bǔ)充維生素E 200 mg明顯降低短跑運(yùn)動員上呼吸道感染頻次(見表2)。

表2 實(shí)驗(yàn)組和對照組上呼吸道感染的發(fā)病次數(shù)

注：與對照組比較aP<0.05。

3.2 血清指標(biāo)的變化

實(shí)驗(yàn)組在給藥后1天的訓(xùn)練前血清MDA含量較給藥前明顯降低，且顯著低于對照組同時(shí)期的血清MDA含量(P<0.05)；給藥后1天的訓(xùn)練后血清MDA含量與對照組同時(shí)期血清MDA含量相比較低，且差異具有顯著性(P<0.05)。與此相反，實(shí)驗(yàn)組在給藥后1天的訓(xùn)練前血清SOD和GSH-Px活性較給藥前明顯升高，也高于對照組同時(shí)期血清SOD和GSH-Px活性，而且在給藥后1天的訓(xùn)練后SOD和GSH-Px活性較對照組同時(shí)期數(shù)值顯著升高，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。給藥后2年實(shí)驗(yàn)組血清SOD活性較給藥前升高，也高于對照組，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；GSH-Px 活性較對照組同時(shí)期含量顯著升高，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見表3) 。實(shí)驗(yàn)組在給藥后1天訓(xùn)練前IL-6和TNF-α較給藥前明顯降低，也低于對照組，對照組IL-6在訓(xùn)練后升高。給藥后2年實(shí)驗(yàn)組較對照組明顯降低 (見表4) 。

表3 血清MDA、SOD和GSH-Px的變化

注：與給藥前比較aP<0.05，與對照組比較bP<0.05。

表4 實(shí)驗(yàn)組和對照組血清IL-6和TNF-α的變化單位：mg/L

注：與給藥前比較aP<0.05，與對照組比較bP<0.05。

3.3 免疫指標(biāo)的變化

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)組短跑運(yùn)動員血清IL-6和TNF-α降低，并且訓(xùn)練后上升的程度較對照組為低(見表5)，說明補(bǔ)充維生素E 可減少炎癥細(xì)胞因子的生成，緩解炎癥，增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。T淋巴細(xì)胞亞群檢測是反映機(jī)體細(xì)胞免疫功能的重要指標(biāo)，能夠?qū)δ承┘膊∵M(jìn)行輔助診斷，分析發(fā)病機(jī)制，觀察療效及監(jiān)測預(yù)后[18，19]。淋轉(zhuǎn)功能檢測反映淋巴細(xì)胞增殖能力。在本研究中，給藥后實(shí)驗(yàn)組較給藥前CD4+百分率有升高趨勢，CD8+百分率有降低趨勢，CD4+/CD8+比值顯著增高，且也較對照組高。在各組間，CD3+、CD16+和CD57+百分率無明顯差異。給藥后實(shí)驗(yàn)組較給藥前淋轉(zhuǎn)功能有上升趨勢。

表5 T細(xì)胞亞群、NK細(xì)胞和淋轉(zhuǎn)功能狀況

注：與給藥前比較aP<0.05，與對照組比較bP<0.05。

4 結(jié) 語

研究顯示，實(shí)驗(yàn)組短跑運(yùn)動員細(xì)胞免疫能力明顯增強(qiáng)，并且訓(xùn)練后血清IL-6和TNF-α水平較對照組低，說明補(bǔ)充維生素E 可通過降低機(jī)體氧化應(yīng)激反應(yīng)，減少炎癥細(xì)胞因子的生成，緩解炎癥，增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，減少機(jī)體受感染的風(fēng)險(xiǎn)。因此補(bǔ)充維生素E能夠有效減少短跑運(yùn)動員上呼吸道感染發(fā)病次數(shù)。