国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

運動誘導淋巴細胞凋亡及其發(fā)生機制研究進展

2011-08-20 08:02趙永才黃濤石永秀
中國運動醫(yī)學雜志 2011年10期
關鍵詞:劇烈運動有氧淋巴細胞

趙永才 黃濤 石永秀

1 唐山師范學院體育系(唐山 063000) 2 華東師范大學體育與健康學院

細胞凋亡主要發(fā)生于分散的單個細胞,特征性表現(xiàn)為細胞皺縮、細胞質(zhì)濃集、核染色質(zhì)固縮、核裂解,終末期形成凋亡小體[1]。而淋巴細胞也能發(fā)生凋亡,人體血液和組織的淋巴細胞在正常情況下處于動態(tài)平衡狀態(tài),免疫應激發(fā)生后,淋巴細胞活化,產(chǎn)生免疫因子和抗體,殺滅抗原后,免疫反應需終止或降低強度,此時凋亡扮演著重要的角色,可清除一些損傷或衰老細胞以維持平衡,淋巴細胞凋亡機制缺失易引發(fā)自身免疫性疾病的發(fā)生[2,3]。

正常生理狀態(tài)下,淋巴細胞凋亡對機體有益,但各種心理、生理的過大應激可引起免疫細胞的非正常速率凋亡,可對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。運動對免疫系統(tǒng)可產(chǎn)生明顯影響,大量研究顯示,大強度運動后即刻,血液淋巴細胞計數(shù)明顯上升,而此后伴隨淋巴細胞計數(shù)顯著下降,并低于安靜狀態(tài),低水平狀態(tài)持續(xù)時間長短不一[4,5],這種情況發(fā)生的部分原因可能是細胞凋亡的結果,此時是疾病侵擾機體的高發(fā)期。運動誘導淋巴細胞凋亡和運動后免疫抑制的發(fā)生有一定聯(lián)系,有必要對此類研究進行分析。

1 大負荷運動對淋巴細胞凋亡的影響

1.1 大負荷運動對人體淋巴細胞凋亡的影響

針對一次運動后淋巴細胞凋亡的研究開展較早。Mars[6]早期的研究發(fā)現(xiàn),普通人群進行力竭性運動后即刻、24 h,淋巴細胞凋亡率明顯上升。Wang[7]的研究結果和Mars相似,即普通男性40min、80%VO2max強度運動后即刻至24 h,淋巴細胞線粒體跨膜電位明顯降低,并且半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶8、9、3(Caspase-8、9、3)和DNA破碎裂解明顯增加,直到24 h仍未恢復,但研究使用體外H2O2攻擊淋巴細胞后檢測指標,非自然體系。

以上研究發(fā)現(xiàn)運動后淋巴細胞凋亡率恢復較慢,但更多研究發(fā)現(xiàn),運動后1~2 h內(nèi)淋巴細胞凋亡率明顯恢復。Mooren[8]的研究中,普通人群以80%VO2max強度運動至力竭,淋巴細胞膜聯(lián)蛋白V (Annexin V)陽性率在運動后即刻顯著升高,細胞凋亡相關因子(Fas)明顯增加,細胞凋亡明顯;恢復1 h后Fas和Annexin V陽性率回歸至運動前水平。Navalta[9]針對普通人群的遞增負荷力竭實驗也發(fā)現(xiàn)同樣現(xiàn)象,顯微鏡觀察到運動后即刻淋巴細胞凋亡指數(shù)最高,恢復期20 min、40 min指數(shù)不斷下降,1 h后已經(jīng)與運動前無明顯差異。非力竭性運動也能引起運動后即刻淋巴細胞凋亡增加,研究[10]發(fā)現(xiàn)自行車運動員以80%VO2max強度踏車1 h后,淋巴細胞凋亡率顯著上升,但上升水平小于以同樣負荷進行跑臺運動后的凋亡指數(shù),認為跑步比騎車更易引起淋巴細胞凋亡。Wang[11]研究發(fā)現(xiàn)普通男性力竭運動后淋巴細胞凋亡指數(shù)和caspase-3顯著升高,但運動后2h已經(jīng)恢復。急性運動后淋巴細胞凋亡率上升,但運動期間凋亡率是否已開始增加?Green[12]的研究證實了這點,自行車運動員完成2.5 h、85%通氣閾強度運動,運動1 h后T細胞和B細胞凋亡率已顯著高于運動前,運動后即刻依然較高,運動后1 h基本恢復。還有研究[13]對女性亞極量運動后B細胞凋亡基因的變化進行研究,發(fā)現(xiàn)受體信號途徑等凋亡因子基因均明顯激活,但凋亡因子基因變化時相未見報道,何時恢復尚不清楚。

以上是關于一次性大負荷運動對淋巴細胞凋亡影響的研究,總體認為凋亡率恢復至安靜水平發(fā)生在運動后1~2 h左右。還有個別研究值得關注,Peters[14]發(fā)現(xiàn) 2.5 h、75%VO2max 強度運動對耐力項目運動員淋巴細胞凋亡率無明顯影響。由此可見淋巴細胞凋亡速度不但與運動強度有關,還與運動人群有關,耐力性運動員最大攝氧量較高,75%VO2max強度可能對這一人群淋巴細胞凋亡影響不大。

有關長時間耐力性運動的研究也有報道。Mooren[15]研究發(fā)現(xiàn)馬拉松選手賽后淋巴細胞Fas明顯升高,凋亡相關因子配體(FasL)在運動后3小時明顯增加,細胞凋亡率明顯高于運動前,賽后24 h恢復。Atamaniuk[16]的研究也發(fā)現(xiàn)馬拉松賽后運動員淋巴細胞Bcl-2明顯下降,Bax明顯上升,賽后24 h基本恢復。在Tuan[17]的實驗中,男運動員每天進行30 min、85%VO2max強度的運動,連續(xù)3天后發(fā)現(xiàn),淋巴細胞凋亡率不斷升高,線粒體跨膜電位明顯降低,伴隨腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、FasL等促凋亡因子濃度顯著增加,恢復較慢。

以上研究結果雖稍有差異,但基本規(guī)律是一次性大負荷運動能引起淋巴細胞凋亡率顯著增加,但在恢復期可能因不同受試對象和運動模式有所差異。一般情況下,無論是普通人群還是個別項目的運動員,80%VO2max以上強度運動后1~2 h細胞凋亡率基本恢復。根據(jù)Navalta[9]研究中使用的凋亡檢測方法,一次性劇烈運動對淋巴細胞凋亡的影響可參考圖1。而長時間耐力性運動,如馬拉松或連續(xù)幾天的大強度運動訓練可能對淋巴細胞凋亡影響更為明顯,過高的凋亡率一般至少需要24 h才能恢復。目前缺乏的是對一次性運動過程中不同時間點淋巴細胞凋亡規(guī)律的研究,以及對運動后恢復期變化規(guī)律的系統(tǒng)研究,而這對研究運動后免疫抑制的發(fā)生及合理安排恢復期訓練非常重要。

目前僅有針對自行車、馬拉松選手的相關研究,還缺乏田徑等其它項目一次性運動后人體淋巴細胞凋亡的研究。僅有一篇研究認為耐力性運動員以75%VO2max強度運動后淋巴細胞凋亡不明顯。探討能引起運動后淋巴細胞明顯凋亡的強度閾值對于訓練負荷的設置很重要。另外,根據(jù)需要適宜增加負荷的同時,應避免對淋巴細胞活力產(chǎn)生影響。

1.2 大負荷運動對動物淋巴細胞凋亡的影響

運動對動物淋巴細胞凋亡影響的報道多集中于免疫器官的研究。Krüger[18]的研究證明一次性力竭運動能引起多種器官淋巴細胞凋亡的發(fā)生,脾臟淋巴細胞凋亡率在運動后1~3 h內(nèi)明顯提高,F(xiàn)as、FasL也明顯上升,至24 h也未能恢復,骨髓和肺的淋巴細胞也在運動后24 h表現(xiàn)出更高的凋亡率。目前更多研究關注小鼠腸道淋巴細胞對運動的反應,Marra[19]的研究表明一次性力竭運動能引起小鼠腸道淋巴細胞凋亡率顯著上升。另一項研究顯示,劇烈運動后24 h小鼠腸道CD3+T、CD8+T細胞Annexin V陽性率仍維持較高水平,認為不同亞型淋巴細胞凋亡速率不同[20]。對小鼠頜下淋巴結的研究顯示,劇烈運動后24 h淋巴細胞凋亡率依然很高[21]。

而有關大強度運動后淋巴細胞內(nèi)部凋亡因子的研究也有報道,研究發(fā)現(xiàn)小鼠重復性大強度運動后腸道淋巴細胞Caspase-3、HSP-70、CuZn-SOD含量顯著升高,認為凋亡已啟動,運動后24 h恢復,期間熱休克蛋白和抗氧化酶活性的提高有對抗凋亡的效應[22]。已知大強度運動能引起小鼠腸道淋巴細胞凋亡的加速,那么細胞內(nèi)部抗氧化等因素的改變能否影響一次性劇烈運動的負面影響?Hoffman[23]的研究表明,有氧訓練使小鼠腸道淋巴細胞TNF-α降低,谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)、過氧化氫酶(CAT)活性升高,但劇烈運動后促凋亡蛋白依然升高、Bcl-2降低。相對于不訓練組,有氧訓練提高了淋巴細胞抗氧化能力,但不能對大負荷運動后凋亡蛋白表達產(chǎn)生明顯拮抗效應。

以上動物實驗表明,大負荷運動可引起血液和器官組織淋巴細胞明顯凋亡,而且小鼠淋巴細胞凋亡率相比人體恢復速率慢,劇烈運動對小鼠機體免疫細胞影響較為顯著。動物實驗還表明改善淋巴細胞抗氧化狀態(tài)并不能減少劇烈運動后凋亡蛋白的表達。

2 有氧運動或訓練對淋巴細胞凋亡的影響

2.1 一次性有氧運動對淋巴細胞凋亡的影響

已知大負荷運動能引起淋巴細胞凋亡率上升,有必要確定多大運動強度能引起凋亡率顯著升高。Navalta[9]測試普通人群發(fā)現(xiàn),61%VO2max強度時,淋巴細胞凋亡開始明顯高于運動前,76%、89%VO2max強度時,淋巴細胞凋亡率升高更加明顯。Wang[7]和 Mooren[8]的研究都發(fā)現(xiàn),60%VO2max強度運動對普通男性淋巴細胞凋亡率無明顯影響,認為一次中等強度運動能改善淋巴細胞抗氧化環(huán)境,但Fas表達只有升高趨勢,支持Navalta的結論。Hsu[24]認為有氧運動不能引起人體淋巴細胞顯著凋亡,只有負荷增加,凋亡率才會提高,并認為凋亡的發(fā)生和淋巴細胞線粒體膜電位關系密切。Prestes[25]也發(fā)現(xiàn)有氧運動不能對大鼠血液淋巴細胞凋亡率產(chǎn)生明顯影響,但可以降低TNF-α,減小細胞毒性作用,減少凋亡。

由此可以認為,淋巴細胞凋亡存在一定閾強度,普通人群大約在60%VO2max,凋亡閾強度以上的運動容易引發(fā)淋巴細胞顯著凋亡,因此有氧運動強度低于60%VO2max能有效避免淋巴細胞過度凋亡。

60%VO2max以下強度運動不會對淋巴細胞凋亡產(chǎn)生明顯影響,但有氧運動結合環(huán)境變化能否明顯影響淋巴細胞凋亡?Wang[11]進一步的研究發(fā)現(xiàn),1 h、50%VO2max強度結合15%O2低氧刺激未影響大學生淋巴細胞凋亡率,只有50%VO2max強度結合12%O2低氧負荷才引起細胞凋亡率明顯上升,同時谷胱甘肽(GSH)顯著下降,H2O2明顯升高。這也說明環(huán)境變化也是影響淋巴細胞凋亡的關鍵因素。目前低氧訓練技術得到廣泛應用,低氧訓練下淋巴細胞凋亡產(chǎn)生何種變化還未見報道,運動員低氧條件下訓練負荷多高于50%VO2max,可能更容易引發(fā)淋巴細胞凋亡,凋亡率明顯提高的強度閾值可能降低,但是否如此,尚待驗證。

2.2 長期運動對淋巴細胞凋亡的影響

較多的研究認為有氧健身運動能改善人體免疫系統(tǒng)環(huán)境,提高免疫監(jiān)控能力,增強免疫細胞功能,減少疾病的發(fā)生。長期運動對淋巴細胞凋亡影響的研究較少,而且人體研究和動物模型研究結果差異較大。Goon[26]對7年太極拳練習者和對照群體淋巴細胞進行檢測,發(fā)現(xiàn)太極拳練習者凋亡率相對較高,DNA更完整、斷裂片更少、姐妹染色體更穩(wěn)定、增殖活化反應更強,表明健身鍛煉促進淋巴細胞的更新和再生。另一項針對運動員的研究也發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象。劍道運動員訓練中Fas陽性淋巴細胞計數(shù)明顯增加,CD8+細胞無論是Fas陽性率還是Fas熒光表達都比較穩(wěn)定,而CD4+細胞Fas表達顯著增加,提示CD4+細胞凋亡更加明顯[27]。運動訓練后經(jīng)常發(fā)現(xiàn)CD4+/CD8+下降,F(xiàn)as蛋白差異性表達可能是CD4+/CD8+比值下降的一個因素。僅一項研究[28]認為8周低強度力量訓練能引起人體淋巴細胞凋亡率下降,但該研究以體外植物血凝素(PHA)攻擊淋巴細胞進而檢測CD69為研究內(nèi)容,缺乏人體自然體系研究,有待驗證。

上述研究顯示長期運動具有促進淋巴細胞凋亡的作用,運動訓練同樣有提升淋巴細胞凋亡趨勢的效應,但淋巴細胞凋亡反應不如一次性大負荷運動后淋巴細胞凋亡那樣明顯,要區(qū)別看待長期運動和一次性大負荷運動對淋巴細胞凋亡的影響。目前缺乏不同群體長期運動后淋巴細胞凋亡變化的研究,長期運動后淋巴細胞凋亡輕度增加是否具有普遍性有待研究。

動物實驗和人體實驗研究結果有一定差異。Avula[29]的研究中小鼠經(jīng)過10個月轉輪訓練,相比對照組,訓練后CD4+細胞單獨或者給予過氧化氫、地塞米松、TNF-α刺激后凋亡明顯減少。盡管訓練組淋巴細胞TNF-α和Fas等促凋亡蛋白表達較高,但CD8+和CD4+細胞內(nèi)的γ-干擾素明顯降低,總體認為有氧訓練可使小鼠淋巴細胞凋亡水平下降。Hoffman[23,30]的研究也證明,有氧訓練使小鼠腸道淋巴細胞TNF-α水平降低,GPx、CAT活性升高,能夠減少安靜淋巴細胞凋亡或者提高脾臟細胞的抗氧化能力。有氧訓練能降低小鼠淋巴細胞凋亡率,還能減輕劇烈運動和慢性疲勞應激所造成的傷害。Boudreau[21]的研究證明,有氧訓練能減輕大負荷運動后小鼠淋巴細胞的凋亡反應,Annexin V陽性率較低。Zou[31]的研究中,相比對照組,有氧訓練大鼠慢性疲勞應激后淋巴細胞凋亡率較低,迷宮試驗中方位識別能力較強。關于有氧訓練能否減輕劇烈運動誘導的淋巴細胞凋亡,Hoffman和Boudreau研究的側重點不同,Hoffman只是發(fā)現(xiàn)有氧訓練不能抑制劇烈運動后凋亡蛋白的表達,側重對凋亡蛋白的考察,缺乏對淋巴細胞凋亡指標進行全面檢測,而Boudreau等人檢測了淋巴細胞Annexin V的表達,發(fā)現(xiàn)有氧訓練小鼠劇烈運動后淋巴細胞Annexin V陽性率較小,指標更可靠,因此Boudreau的研究比較全面,即有氧訓練能減少劇烈運動后淋巴細胞凋亡。

長期運動總體上不會引起人體淋巴細胞顯著凋亡,但報道中凋亡水平的輕度增加對機體有何意義尚不十分清楚。動物實驗研究證明有氧訓練可以提高淋巴細胞的抗凋亡、抗應激能力,但人體是否也有此現(xiàn)象,還需繼續(xù)研究。

3 運動誘導淋巴細胞凋亡的相關機制

3.1 免疫抑制激素的作用

大強度運動能引起糖皮質(zhì)激素(GC)濃度的提高,GC可以和淋巴細胞表面受體結合,抑制細胞相關功能。運動和其它應激可激活下丘腦—垂體—腎上腺軸,釋放GC。體外研究發(fā)現(xiàn)GC能誘導動物胸腺細胞凋亡[32,33],而封閉GC受體,阻斷GC的信號傳遞能有效減少淋巴細胞凋亡[34,35]。研究表明運動能引起GC等激素增加,運動后淋巴細胞凋亡增加及計數(shù)減少是否和GC等激素增加有關?近幾年對此問題有了積極探索。

首先是Hoffman[36]發(fā)現(xiàn)切除腎上腺小鼠一次劇烈運動后皮質(zhì)酮水平?jīng)]有上升,腸道淋巴細胞計數(shù)顯著性下降,與對照組變化一致,表明GC對淋巴細胞某些指標影響不大。Quadrilatero[37]進一部驗證GC在淋巴細胞凋亡中的作用,對切除腎上腺小鼠進行大負荷運動后即刻及24 h后進行檢測,發(fā)現(xiàn)其細胞磷脂酰絲氨酸外露明顯增強,線粒體膜去極化水平、Caspase-3和細胞色素c濃度顯著升高,Bcl-2明顯下降,淋巴細胞凋亡率明顯上升,表明GC并不是運動后腸道淋巴細胞凋亡增加的主因。而有研究[38]給小鼠注射米非司酮(GC受體阻斷劑),阻斷GC信號傳遞作用,發(fā)現(xiàn)大負荷運動后24 h淋巴細胞計數(shù)依然明顯下降,凋亡率依然升高,動物實驗表明GC不是運動后淋巴細胞凋亡增強的主要原因。

針對人的相關報道較少。Green[12]讓自行車運動員進行2.5 h、85%通氣閾強度的運動,觀察補糖對血液淋巴細胞凋亡和GC濃度的影響,結果發(fā)現(xiàn)補糖組運動員T細胞、B細胞凋亡率無明顯改變,GC運動后下降;未補糖的運動員淋巴細胞凋亡率顯著增加,但運動前后血液GC穩(wěn)定,GC和淋巴細胞凋亡無明顯相關性,這種現(xiàn)象表明淋巴細胞凋亡的發(fā)生和GC關系不密切。而最近Krüger[39]對人體大強度抗阻訓練的相關研究卻表明運動后淋巴細胞凋亡率明顯升高,并且與GC呈顯著性正相關,運動后分離培養(yǎng)的淋巴細胞加入米非司酮可明顯降低細胞的凋亡率。以上研究結果表明無論人體還是動物,很難證明GC是促進運動后淋巴細胞凋亡的主因,盡管體外培養(yǎng)表明GC確有誘導淋巴細胞凋亡的功能,但現(xiàn)有研究并不能證明GC在運動誘導淋巴細胞凋亡中的作用,其它激素和神經(jīng)遞質(zhì)可能起著更大作用。

可以確定在運動誘導淋巴細胞凋亡過程中起作用的激素有兒茶酚胺,此過程可能與β、α腎上腺素受體有關。Marra[40]的研究中,一次性力竭運動前,小鼠腹腔注射酚妥拉明(α腎上腺素受體阻斷劑)、納多洛爾(β腎上腺素受體阻斷劑)或生理鹽水,發(fā)現(xiàn)無論是酚妥拉明還是納多洛爾均未阻止運動后淋巴細胞數(shù)量減少,但是納多洛爾明顯減少了淋巴細胞凋亡,酚妥拉明只有減少凋亡的趨勢。研究結果表明,兒茶酚胺是運動誘導淋巴細胞凋亡的一個因素。

3.2 活性氧在運動誘導淋巴細胞凋亡中的作用

活性氧(ROS)在細胞凋亡中起著重要作用。細胞接受刺激后,ROS濃度升高,在一定臨界值內(nèi)細胞可維持一定的ATP水平,且發(fā)生一系列相應改變并激活Caspase,損傷細胞以凋亡方式被清除;而ROS水平升高超過臨界值就會引起ATP明顯下降,Caspase失活,細胞壞死。不同強度信號引起同一種細胞ROS升高水平不同,效應也不同[41]。研究還發(fā)現(xiàn)ROS可引起線粒體通透性改變,膜電位降低,細胞色素c及凋亡誘導因子釋放,引發(fā)Caspase-9激活及Caspase級聯(lián)反應,ROS還能引起細胞Fas、TNFR外源途徑激活,產(chǎn)生Caspase級聯(lián)反應[42]。

人體各類淋巴細胞在活化增殖和凋亡中保持平衡,人體經(jīng)歷病菌侵擾后淋巴細胞增殖,反應結束后較多細胞要通過凋亡途徑予以清除,以清除受損細胞和降低排斥強度,產(chǎn)生少部分記憶性T細胞,這對于保持適度免疫排斥功能并避免自身免疫非常重要[43]。大負荷運動可引起淋巴細胞凋亡率異常升高,較多報道發(fā)現(xiàn)運動后淋巴細胞計數(shù)短暫上升后長時間低于基礎值[44,45],相關研究表明ROS發(fā)揮了重要作用。

1999年,Lin[46]的研究中就發(fā)現(xiàn)小鼠轉輪訓練中補充抗氧化劑能減少胸腺細胞的凋亡。Quadrilatero[37,47]的系列研究中給小鼠注射N乙酰-L半胱氨酸(NAC,一種抗氧化劑),發(fā)現(xiàn)注射生理鹽水組大負荷運動后腸道淋巴細胞磷脂酰絲氨酸明顯外露,線粒體膜電位明顯去極化,GSH濃度顯著性下降,凋亡率明顯升高;而NAC注射組運動后具有較高的GSH,淋巴細胞磷脂酰絲氨酸外露不明顯,凋亡率變化不明顯。以上研究表明運動后淋巴細胞凋亡與細胞內(nèi)部氧化應激有密切關系。還有研究針對ROS對運動后淋巴細胞凋亡蛋白的影響進行探討,劇烈運動前給小鼠注射NAC,發(fā)現(xiàn)與對照組相比,注射鹽水組運動后即刻caspase-3和細胞色素c顯著升高,而Bcl-2明顯降低,以上情況沒有在NAC注射組發(fā)現(xiàn)[48,49]。以上動物實驗研究表明,淋巴細胞產(chǎn)生的ROS是細胞凋亡率升高的主要原因,消除ROS就能避免淋巴細胞大量凋亡。關于ROS影響淋巴細胞凋亡的信號途徑研究較少,發(fā)現(xiàn)PLC-γ2—Syk信號途徑在不同劑量ROS存在下對B細胞凋亡產(chǎn)生不同反應,高劑量ROS通過PLC-γ2—Syk信號途徑加快細胞凋亡,而低劑量ROS產(chǎn)生時,PLC-γ2—Syk信號途徑又對抗凋亡發(fā)生,使細胞對小劑量ROS產(chǎn)生耐受[50]。運動誘導淋巴細胞凋亡是否和ROS—PLC-γ2—Syk信號傳遞有關,有待今后研究。

人體研究具有一定難度,在Cury[51]的研究中,運動員進行兩次負荷相同的力竭性運動,一次運動前補充谷氨酰胺雙肽,另一次補充安慰劑,結果發(fā)現(xiàn)補充谷氨酰胺雙肽能有效抑制運動后血液淋巴細胞線粒體膜電位下降,胞漿ROS和斷裂DNA生成不明顯;而補充安慰劑運動后則引起了淋巴細胞ROS顯著增加,凋亡明顯發(fā)生。而在Sureda[52]的研究中,未補充任何物質(zhì)的男足運動員無論是一場比賽還是短時間大強度訓練都使血液淋巴細胞內(nèi)H2O2、MDA明顯升高。由此可以確定兩點:首先,人體大負荷運動后淋巴細胞內(nèi)ROS明顯增加;其次,補充營養(yǎng)物質(zhì)抑制ROS生成和人體運動后淋巴細胞凋亡減少具有一定關系,大負荷運動下淋巴細胞產(chǎn)生的ROS應該是促進細胞凋亡的一個重要原因,ROS在運動影響淋巴細胞凋亡中的作用可參考圖2。

ROS在運動后淋巴細胞凋亡外源性途徑中發(fā)揮作用,還是在內(nèi)源途徑中發(fā)揮作用?現(xiàn)有研究還無法說明。Yin[53]的研究顯示,慢性心理應激后小鼠脾臟淋巴細胞凋亡率明顯上升,而阻斷Fas/FasL的信號途徑后凋亡率變化不明顯。Krüger[18]對小鼠各類器官組織淋巴細胞上Fas、FasL途徑的封閉干預實驗也驗證了這一點。Quadrilatero[37,47]的大量研究發(fā)現(xiàn),阻斷ROS的效應也能阻止凋亡率的異常變化。兩種手段都能阻止動物淋巴細胞凋亡率的改變,研究證明過量ROS可以使白細胞表面Fas等死亡蛋白表達明顯增加[54],提示運動后ROS和淋巴細胞Fas、FasL等外源性凋亡途徑關系更密切,今后需要在人體實驗方面繼續(xù)研究驗證。

4 總結

4.1 一次性大負荷運動能引起人體和動物淋巴細胞凋亡的明顯增加,可能是運動訓練后淋巴細胞計數(shù)下降的一個因素,運動后人體淋巴細胞凋亡率恢復相對較快,長時間耐力性運動對淋巴細胞凋亡影響更深刻,恢復速度較慢。缺乏恢復時間的系統(tǒng)性研究。

4.2 長期有氧運動具有增加人體淋巴細胞凋亡的趨勢,但能促進淋巴細胞抗氧化能力。人體研究較少,淋巴細胞凋亡輕度增加有何生理意義需進一步研究。動物實驗研究表明有氧運動具有對抗一次劇烈運動后淋巴細胞凋亡率過高的效應。

4.3 運動誘導淋巴細胞凋亡機制復雜,現(xiàn)有研究不能認為糖皮質(zhì)激素等免疫抑制激素發(fā)揮作用,但活性氧是運動誘導淋巴細胞凋亡的重要因素,降低活性氧同時也能減輕淋巴細胞凋亡。

4.4 運動誘導淋巴細胞凋亡信號途徑復雜,內(nèi)源性途徑和受體外源性途徑都可能發(fā)揮作用,綜合現(xiàn)有研究表明外源性信號途徑可能起著重要作用。

[1]Kerr JFR,Wyllie AH,Currie AR. Apoptosis:a basic biological phenomenon w ith w ide ranging implications in tissue kinetics. Br J Cancer,1972,26(4):239-257.

[2]Thompson CB. Apoptosis in the pathogenesis and treatment of disease. Science,1995,267(5203):1456-1462.

[3]Genestier L,Bonnefoy-Berard N,Revillard JP. Apoptosis of activated peripheral T cells. Transplant Proc,1999,31(1-2A):33S-38S.

[4]Deuster,Curiale AM,Cowan ML. Exercise-induced changes in populations of peripheral blood mononuclear cells. Med Sci Sports Exerc,1988,20(3):276–280.

[5]Kendall,Hoffman-Goetz,Houston M,et al. Exercise and blood lymphocyte subset responses:intensity,duration,and subject fi tness effects. J Appl Physiol,1990,69(1):251-260.

[6] MarsM,Govender S,Weston A,et al. High intensity exercise: a cause of lymphocyte apoptosis? Biochem Biophys Res Commun,1998,249(2):366-370.

[7] Wang JS,Huang YH. Effects of exercise intensity on lymphocyte apoptosis induced by oxidative stress in men.Eur J Appl Physiol,2005,95(4):290-297.

[8] Mooren FC,Bl?ming D,Lechtermann A,et al. Lymphocyte apoptosis after exhaustive and moderate exercise.J Appl Physiol,2002,93(1):147-153.

[9] Navalta JW,Sedlock DA,Park KS. Effect of exercise intensity on exercise-induced lymphocyte apoptosis. Int J Sports Med,2007,28(6):539-542.

[10] N avalta J W,McFarlin BK,Lyons TS,et al. Exerciseinduced lymphocyte apoptosis attributable to cycle ergometer exercise in endurance-trained individuals. Appl Physiol Nutr Metab,2009,34(4):603-608.

[11] Wang JS,Lin CT. Systemic hypoxia promotes lymphocyte apoptosis induced by oxidative stress during moderate exercise. Eur J Appl Physiol,2010,108(2):371-382.

[12] G reen KJ,Croaker SJ,Rowbottom DG. Carbohydrate supplementation and exercise-induced changes in T-lymphocyte function. J Appl Physiol,2003,95(3):1216-1223.

[13] R adom-Aizik S,Zaldivar F Jr,Leu SY,et al. A brief bout of exercise alters gene expression and distinct gene pathways in peripheral blood mononuclear cells of earlyand late-pubertal females. J Appl Physiol,2009,107(1):168-175.

[14] P eters E M,Van Eden M,Tyler N,et al. Prolonged exercise does not cause lymphocyte DNA damage or increased apoptosis in well-trained endurance athletes. Eur J Appl Physiol,2006,98(2):124-131.

[15] Mooren F C,Lechtermann A,V?lker K. Exerciseinduced apoptosis of lymphocytes depends on training status. Med Sci Sports Exerc,2004,36(9):1476-1483.

[16] A tamaniuk J,Stuhlmeier KM,Vidotto C,et al. Effects of ultra-marathon on circulating DNA and mRNA expression of pro- and anti-apoptotic genes in mononuclear cells. Eur J Appl Physiol,2008,104(4):711-717.

[17] T uan T C,Hsu TG,F(xiàn)ong MC,et al. Deleterious effects of short-term,high-intensity exercise on immune function:evidence from leucocyte mitochondrial alterations and apoptosis. Br J Sports Med,2008,42(1):11-15.

[18] K rüger K,F(xiàn)rost S,Most E,et al. Exercise affects tissue lymphocyte apoptosis via redox-sensitive and Fasdependent signaling pathways. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2009,296(5):1518-1527.

[19] Marra S,Burnett M,Hoffman-Goetz L. Intravenous catecholamine administration affects mouse intestinal lym phocyte number and apoptosis. J Neuroimmunol,2005,158(1-2):76-85.

[20] H offman-GoetzL,Quadrilatero J. Treadmill exercise in mice increases intestinal lymphocyte loss via apoptosis.Acta Physiol Scand,2003,179(3):289-297.

[21] B oudreauJ,Hoffman-Goetz L. Long-duration freewheel running and submandibular lym ph-ocyte response to forced exercise in older mice. Can J Physiol Pharmacol,2006,84(5):565-572.

[22] H offman-GoetzL,Spagnuolo PA. Effect of repeated exercise stress on caspase-3,Bcl-2,HSP-70 and CuZn-SOD protein expression in mouse intestinal lymphocytes.Neuroimmunol,2007,187(1-2):94-101.

[23] H offman-Goetz L,Pervaiz N,Guan J. Voluntary exercise training in mice increases the expression of antioxidant enzymes and decreases the expression of TNF-alpha in intestinal lymphocytes. Brain Behav Immun,2009,23(4):498-506.

[24] H su T G,Hsu KM,Kong CW,et al. Leukocyte mitochondria alterations after aerobic exercise in trained human subjects. Med Sci Sports Exerc,2002,34(3):438-442.

[25] P restes J,F(xiàn)erreira CK,Dias R,et al. Lym phocyte and cytokines after short periods of exercise. Int J Sports Med,2008,29(12):1010-1014.

[26] G oon J A,Noor Aini AH,Musalmah M,et al. Long termTai Chi exercise reduced DNA damage and increased lymphocyte apoptosis and proliferation in older adults.Med J Malaysia,2008,63(4):319-324.

[27]Tanimura Y,Kon M,Shimizu K,et al. Effect of 6-day intense Kendo training on lymphocyte counts and its expression of CD95. Eur J Appl Physiol,2009,107(2):227-233.

[28]Rykova MP,Antropova EN,Popov DV,et al. The activation processes of the immune system during low intensity exercise w ithout relaxation. Ross Fiziol Zh Imi MSechenova,2008,94(2):212-219.

[29] A vula CP,Muthukumar AR,Zaman K,et al. Inhibitory effects of voluntary wheel exercise on apoptosis in splenic lymphocyte subsets of C57BL/6 mice. J Appl Physiol,2001,91(6):2546-2552.

[30] H offman-GoetzL,Duerrstein L. The effect of chronic and acute exercise on thymocyte apoptosis and necrosis in ovariectomized mice given dietary genistein. J Sports Med Phys Fitness,2004,44(3):281-287.

[31]Zou J,Yuan J,Lv S,et al. Effects of exercise on behavior and peripheral blood lymphocyte apoptosis in a rat model of chronic fatigue syndrome. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2010,30(2):258-264.

[32]Hirano T,Horigome H,Ishishita H,et al. Oxidized glucocorticoids counteract Glucocorticoid-induced apoptosis in murine thymocytes in vitro. Life Sci,2001,68(26):2905-2916.

[33]Mann CL,Hughes FMJr,Cidlowski JA. Delineation of the signaling pathways involved in glucocorticoidinduced and spontaneous apoptosis of rat thymocytes.Endocrinology,2000,141(2):528-538.

[34]Brunner T,Arnold D,Wasem C,et al. Regulation of cell death and survival in intestinal intraepithelial lymphocytes. Cell Death Differ,2001,8(7):706-714.

[35]Fukuzuka K,Edwards CK 3rd,Clare-Salzler M,et al.Glucocorticoid-induced,Caspasedep-endent organ apoptosis early after burn injury. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2000,278(4):1005-1018.

[36]Hoffman-Goetz,Quadrilatero J,Boudreau J,et al.Adrenalectomy in mice does not prevent loss of intestinal lymphocytes after exercise. J Appl Physiol,2004,96(6):2073-2081.

[37]Quadrilatero J,Hoffman-Goetz L. N-acetyl-l-cysteine protects intestinal lymphocytes from apoptotic death after acute exercise in adrenalectomized mice. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2005,288(6):1664-1672.

[38] Q uadrilateroJ,Guan J,Boudreau J,et al. Polyethylene glycol but not mifepristone prevents intestinal lymphocyte loss following treadmill exercise in mice. Acta Physiol Scand,2005,183(2):201-209

[39] K rügerK,Agnischock S,Lechtermann A,et al. Intensive resistance exercise induces lymphocyte apoptosis via cortisol and glucocorticoid receptor-dependent pathways.J Appl Physiol,2011,110(5):1226-1232.

[40] MarraS,Hoffman-Goetz L. Beta-adrenergic receptor blockade during exercise decreases intestinal lymphocyte apoptosis but not cell loss in mice. Can J Physiol Pharmacol,2004,82(7):465-473.

[41]Samali A,Nordgren H,Orrenius S,et al. A comparative study of apoptosis and necrosis in HepG2 cells :oxidant2induced caspase inactivation leads to necrosis.Biochem Biophys Res Commun,1999,255(1):6-11.

[42]Ashkenazi A,Dixit VM. Death receptors:signaling and modulation. Science,1998,281(5381):1305-1308.

[43]Tripathi P,Hildeman D. Sensitization of T cells to apoptosis-A role for ROS?Apoptosis,2004,9(5):515-523.

[44]Kargotich S,Keast D,Goodman C,et al. The influence of blood volume changes on leucocyte and lymphocyte subpopulations in elite swimmers following interval training of varying intensities. Int J Sports Med,1997,18(5):373-380.

[45]Richard J,Geraint D,Greg P,et al. Apoptosis does not contribute to the blood lymphocyto-penia observed after intensive and downhill treadmill running in humans. Res Sports Med,2007,15(3):157-174.

[46]Lin YS,Kuo HL,Kuo CF,Antioxidant administration inhibits exercise-induced thymocyte apoptosis in rats.Med Sci Sports Exerc,1999,31(11):1594-1598.

[47]Quadrilatero J,Hoffman-Goetz L. N-Acetyl-L-cysteine prevents exercise-induced intestinal lymphocyte apoptosis by maintaining intracellular glutathione levels and reducing mitochond-rial membrane depolarization.Biochem Biophys Res Commun,2004,319(3):894-901.

[48]Quadrilatero J,Hoffman-Goetz L.Mouse thymocyte apoptosis and cell loss in response to exercise and antioxidant administration. Brain Behav Immun,2005,19(5):436-444.

[49]Quadrilatero J,Hoffman-Goetz L. N-acetyl-L-cysteine inhibits exercise-induced lymphocyte apoptotic protein alterations. Med Sci Sports Exerc,2005,37(1):53-56.

[50] T ohyamaY,Takano T,Yamamura H. B cell responses to oxidative stress. Curr Pharm Des,2004,10(8):835-839.

[51] C ury-Boaventura MF,Levada-Pires AC,F(xiàn)olador A,et al. Effects of exercise on leukocyte death:prevention by hydrolyzed whey protein enriched with glutamine dipeptide. Eur J Appl Physiol,2008,103(3):289-294.

[52] S ureda A,F(xiàn)errer MD,Tauler P,et al. Effects of exercise intensity on lymphocyte H2O2Produ-ction and antioxidant defences in soccer players.Br J Sports Med,2009,43(3):186-190.

[53] Y in D,Tuthill D,Mufson RA,et al. Chronic restraint stress promotes lymphocyte apoptosis by modulating CD95 expression. J Exp Med,2000,191(8):1423-1428.

[54]Scheel-Toellner D,Wang K,Craddock R,et al. Reactive oxygen species limit neutrophil life span by activating death receptor signaling. Blood,2004,104(8):2557-2564.

猜你喜歡
劇烈運動有氧淋巴細胞
老人鍛煉,力量、有氧、平衡都需要
有氧運動與老年認知障礙
如何從零基礎開始有氧運動
遺傳性T淋巴細胞免疫缺陷在百草枯所致肺纖維化中的作用
為什么劇烈運動后不能立刻坐下休息?
劇烈運動的熱量
小鼠胸腺上皮細胞的培養(yǎng)、鑒定及對淋巴細胞促增殖作用的初步研究
糖有氧代謝與運動訓練
來場劇烈運動!
乳腺癌原發(fā)灶T淋巴細胞浸潤與預后的關系