孔海軍，黃 玲，王鳳華，馬國碧，李趙越，孔令生

(1.新疆師范大學(xué)體育學(xué)院，運動生物化學(xué)實驗室，烏魯木齊 830054； 2.濟南艾迪康醫(yī)學(xué)檢驗中心，濟南 250031；3.山東中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院， 濟南 250031)

油脂營養(yǎng)

ω-3多不飽和脂肪酸對運動疲勞大鼠心肌細胞代謝、抗氧化能力及血清IL-4、IL-6、INF-γ的影響

孔海軍1，黃 玲2，王鳳華1，馬國碧1，李趙越1，孔令生3

(1.新疆師范大學(xué)體育學(xué)院，運動生物化學(xué)實驗室，烏魯木齊 830054； 2.濟南艾迪康醫(yī)學(xué)檢驗中心，濟南 250031；3.山東中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院， 濟南 250031)

探討了ω-3PUFAs對大鼠心肌細胞代謝及血清T-SOD、MDA、血乳酸、LDH、IL-4、IL-6、INF-γ干預(yù)作用。將SD大鼠分為安靜對照(Rc)組、運動對照(Mc)組、低劑量ω-3PUFAs灌胃(G1)組、中劑量ω-3PUFAs灌胃(G2)組和高劑量ω-PUFAs灌胃(G3)組。對SD大鼠進行8周遞增負荷跑臺運動復(fù)合ω-3PUFAs干預(yù)實驗。結(jié)果表明：實驗組大鼠心肌細胞高能磷酸化合物含量高于Mc組；實驗組血清T-SOD活力呈現(xiàn)上升趨勢;實驗組MDA含量呈現(xiàn)下降趨勢，G1組與Mc組比較具有顯著差異(P<0.05)，G2、G3組與Mc組比較具有極顯著差異(P<0.01)；實驗組血乳酸水平呈現(xiàn)下降趨勢，G1、G2組與Mc組比較具有顯著差異(P<0.05)，G3組與Mc組比較具有極顯著差異(P<0.01)；實驗組LDH含量呈現(xiàn)上升現(xiàn)象，且LDH含量與ω-3PUFAs劑量呈正相關(guān)；實驗組大鼠血清IL-4、IL-6、INF-γ水平低于Mc組。不同劑量ω-3PUFAs對大鼠心肌細胞代謝、抗氧化能力及血清IL-4、IL-6、INF-γ具有干預(yù)作用。

ω-3PUFAs；心肌細胞；抗氧化能力；能量節(jié)省化

運動疲勞是運動過程常見的生理狀態(tài)，表現(xiàn)為運動能力下降，機體各項生理生化指標波動。運動疲勞積累狀態(tài)下，機體免疫及應(yīng)激能力處于低谷水平，正常狀態(tài)下的運動疲勞可視疲勞程度恢復(fù)，但疲勞的深度積累則會造成組織細胞變性，甚至誘發(fā)其他組織系統(tǒng)損傷[1]。普遍認為，心肌纖維能源物質(zhì)水平可以反應(yīng)機體心肌纖維的工作能力，同時也是鑒別機體運動疲勞狀態(tài)的有力指標[2]。IL-4、IL-6、INF-γ是反映生物體免疫平衡的良好指標，通過上述指標可以判斷機體運動免疫失衡恢復(fù)水平及自身免疫機制[3]。前期研究表明，ω-3多不飽和脂肪酸(ω-3PUFAs)具有較為理想的抗氧化及降血壓作用[4-5]。本文旨在探討ω-3PUFAs對運動疲勞大鼠心肌細胞代謝及血清總超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)、血乳酸、乳酸脫氫酶(LDH)、IL-4、IL-6、INF-γ的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗動物

60只8周齡SD雄性大鼠購自新疆醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心，許可證號：SCXX(新)2011-0003，體重(204±9.7)g。

1.1.2 試劑

ω-3PUFAs(山東醫(yī)學(xué)科學(xué)院提供，生產(chǎn)批號：100018-200408)，0.9%生理鹽水(自配)，酶聯(lián)免疫試劑盒、T-SOD試劑盒、MDA試劑盒、血乳酸試劑盒、LDH試劑盒，均由南京建成生物科技提供。

1.1.3 儀器與設(shè)備

PT-3502G酶標儀(北京普天新橋技術(shù)有限公司)，紫外分光光度計(德國Eppendorf公司)，恒溫水浴箱(山東金普分析儀器有限公司)，YM-1000Y超聲波細胞粉碎器(上海豫明儀器有限公司)，高速冷凍離心機(德國Eppendorf公司)，LC-10T高效液相色譜儀(賽智科技有限公司)，ZH-PT動物實驗跑臺(安徽正華生物儀器設(shè)備有限公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 遞增負荷跑臺運動復(fù)合ω-3PUFAs干預(yù)實驗

實驗動物隨機分為5組，每組12只，分別為安靜對照組、運動對照組、低劑量ω-3PUFAs灌胃組、中劑量ω-3PUFAs灌胃組、高劑量ω-3PUFAs灌胃組，以下分別簡稱Rc組、Mc組、G1組、G2組、G3組。動物使用營養(yǎng)飼料統(tǒng)一飼喂，鼠籠置于23～25℃、濕度50%～55%、光照12 h/12 h條件下。實驗周期為8周，Rc組大鼠保持正常的飼養(yǎng)條件；Mc組大鼠每天進行遞增負荷跑臺運動，運動前2 h灌胃1 mL 0.9%生理鹽水，飼養(yǎng)條件同Rc組；實驗組每周訓(xùn)練6 d(周一至周六訓(xùn)練，周日休息)，前4周每天進行1次跑臺運動，其余各周為每天早晚各1次，各組運動前2 h灌服1 mL遞增劑量ω-3PUFAs稀釋液(灌胃劑量分別為20、40、60 mg/kg，灌胃方式同Mc組)，飼養(yǎng)條件相同。

1.2.2 檢測方法

8周遞增負荷跑臺運動復(fù)合ω-3PUFAs干預(yù)后，分別取5組大鼠頸動脈血、心肌組織，檢測心肌組織高能磷酸化合物(ADP、AMP、ATP)含量；檢測血液組織血清T-SOD、MDA、血乳酸、LDH含量，同時采用酶聯(lián)免疫吸附法對大鼠血清IL-4、IL-6、INF-γ表達進行定量檢測。將大鼠心室心肌組織制成冷凍薄片，加入預(yù)冷的0.42 mol/L高氯酸與1 mol/L 氫氧化鉀，并使用勻漿機制成勻漿，然后用超聲波細胞粉碎器將線粒體膜破壞，使線粒體中能量物質(zhì)進入勻漿組織中[6](以上操作過程均在冰水中進行)，使用高速冷凍離心機以3 000 r/min離心15 min，取上清液過濾；取10 mL濾液經(jīng)液相色譜儀分析AMP、ADP、ATP含量[7]。使用T-SOD試劑盒(羥胺法)測定血清T-SOD含量；MDA試劑盒(TBA法)測定血清MDA含量；使用LDH、血乳酸試劑盒測定LDH、血乳酸水平。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒測定血清IL-4、IL-6、INF-γ含量。

1.2.3 統(tǒng)計方法

實驗數(shù)據(jù)用“x±s”表示，數(shù)據(jù)分析使用SPSS 22.0數(shù)據(jù)包處理，首先使用動差法及Leneve法對各組實驗數(shù)據(jù)進行正態(tài)檢驗及方差齊性檢驗，后使用LSD-t檢驗進行顯著性差異分析，P<0.05表示有顯著差異，P<0.01表示有極顯著差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 大鼠心肌組織高能磷酸化合物水平檢測結(jié)果(見表1)

表1 大鼠心肌組織高能磷酸化合物水平μmol/g

注：*與Mc組比較，P<0.05，**與Mc組比較，P<0.01；#與Rc組比較，P<0.05，##與Rc組比較，P<0.01。下同。

由表1可知，為期8周的遞增負荷跑臺運動實驗后，Mc組大鼠心肌細胞高能磷酸化合物(AMP、

ADP、ATP)含量極顯著低于Rc組(P<0.01)；G1組AMP、ADP、ATP水平顯著高于Mc組(P<0.05)；G2組與Mc組比較AMP、ATP水平顯著升高(P<0.05)，ADP水平出現(xiàn)極顯著升高(P<0.01)；G3組AMP、ADP、ATP水平與Mc組比較出現(xiàn)極顯著升高(P<0.01)。同時，不同劑量ω-3PUFAs對大鼠心肌細胞高能磷酸化合物含量的影響程度不一，高劑量ω-3PUFAs對大鼠AMP、ADP和ATP的合成促進作用更加顯著。隨著ω-3PUFAs灌胃劑量的增加，實驗組大鼠心肌細胞ATP含量呈上升趨勢，G1組心肌細胞ATP含量極顯著低于Rc組(P<0.01)，G2、G3組與Rc組比較顯著下降(P<0.05)。G1組大鼠心肌細胞ADP含量與Rc組比較出現(xiàn)極顯著下降(P<0.01)，G2組與Rc組比較出現(xiàn)顯著下降(P<0.05)，G3組與Rc組比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。說明ω-3PUFAs對大鼠心肌細胞高能磷酸化合物生成具有促進作用或具有能量優(yōu)化作用，在正常的生理代謝條件下，ω-3PUFAs灌胃組大鼠可以消耗更少的磷酸高能化合物以維持機體正常代謝機能。

2.2 大鼠血清T-SOD、MDA、血乳酸、LDH水平檢測結(jié)果(見表2)

表2 大鼠血清T-SOD、MDA、血乳酸、LDH水平

實驗組大鼠血乳酸水平在遞增劑量ω-3PUFAs作用下呈現(xiàn)下降趨勢，G1、G2組與Mc組比較，具有顯著差異(P<0.05)，G3組與Mc組比較具有極顯著差異(P<0.01)。大鼠血乳酸水平下降，說明機體乳酸代謝能力上升或有氧氧化能力上升，糖酵解功能占比下降。通過8周遞增負荷跑臺運動復(fù)合ω-3PUFAs干預(yù)實驗，實驗組LDH含量呈現(xiàn)上升現(xiàn)象，且LDH含量與ω-3PUFAs劑量呈正相關(guān)。血乳酸與LDH水平可以反映機體的無氧做功水平、乳酸代謝能力和耐受乳酸能力，同時也是判斷運動疲勞的良好指標[9-11]。ω-3PUFAs的干預(yù)可有效降低血清血乳酸水平，減輕乳酸等運動代謝產(chǎn)物的毒性作用。

2.3 血清IL-4、IL-6、INF-γ水平檢測結(jié)果(見表3)

表3 血清IL-4、IL-6、INF-γ水平μg/mL

由表3可知，Mc組大鼠血清IL-4、IL-6、INF-γ 值明顯高于Rc組、實驗組；G3組IL-4明顯低于Mc組，兩組比較具有極顯著差異(P<0.01)，G2組血清IL-4水平顯著低于Mc組(P<0.05)，G1組與Mc組比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。 G1、G2組血清IL-6水平均顯著低于Mc組(P<0.05)，G3組血清IL-6水平低于Mc組，兩組比較均具有極顯著差異(P<0.01)。INF-γ水平隨ω-3PUFAs劑量上升而下降，且G1、G2組與Mc組比較均具有顯著差異(P<0.05)，G3組與Mc組比較具有極顯著差異(P<0.01)。

在正常情況下，INF-γ濃度較低，適量的INF-γ 對機體有保護作用，在疾病或疲勞狀態(tài)下，INF-γ大量分泌，以致對機體產(chǎn)生損害作用。因此，通過ω-3PUFAs對運動疲勞大鼠IL-4、IL-6、INF-γ的調(diào)節(jié)可以說明，ω-3PUFAs可有效降低大鼠血清中IL-4、IL-6、INF-γ表達量，參與運動疲勞的預(yù)防及恢復(fù)，且高劑量ω-3PUFAs干預(yù)作用最為顯著。

3 結(jié) 論

通過8周遞增負荷跑臺運動復(fù)合ω-3PUFAs干預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)，ω-3PUFAs可有效提高運動疲勞大鼠心肌高能磷酸物ATP、ADP、AMP水平，降低血乳酸、MDA含量，提高T-SOD、LDH活性，IL-4、IL-6、INF-γ水平出現(xiàn)明顯下降。不同劑量ω-3PUFAs對大鼠心肌細胞代謝及抗氧化能力及血清IL-4、IL-6、INF-γ具有干預(yù)作用，高劑量ω-3PUFAs對大鼠心肌細胞代謝、抗氧化能力及血清IL-4、IL-6、INF-γ干預(yù)作用最為顯著。

[1] 尹雨芳，林強，曹建民，等.殼寡糖抗運動疲勞及對運動性免疫抑制的影響[J]. 中國實驗方劑學(xué)雜志，2016，32(4):146-149.

[2] 姜山，韓勇，費明旋，等.運動疲勞大鼠心肌細胞L-型鈣通道生物物理特性的研究[J]. 體育科學(xué)，2011， 31(11):48-51.

[3] 劉倩. 蛹蟲草對運動疲勞大鼠Th1/Th2免疫平衡影響的研究[D]. 濟南：山東體育學(xué)院，2014.

[4] 王萍，張銀波，江木蘭.多不飽和脂肪酸的研究進展[J]. 中國油脂，2008，33(12):42-46.

[5] ALEXANDER D D， BASSETT J K， WEED D L，et al. Meta-analysis of long-chainomega-3 polyunsaturated fatty acids (LCω-3PUFA) and prostate cancer[J]. Nutr Cancer, 2014,67(4):1-12.

[6] 李冬梅，汪偉，黃可欣，等.大豆皂甙對糖尿病大鼠血清及心肌組織IL-6和TNF-α表達的影響[J]. 中國免疫學(xué)雜志, 2013,29(8):805-808.

[7] 吳燕川,李堯華，謝勝男，等.液相色譜法測定小鼠腦組織中ATP、ADP及AMP含量[J].首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2011，32(4):534-537.

[8] COSTANTINO U，LEROUX F，NOCCHETTI M，et al. LDH in physical，chemical，biochemical，and life sciences[J]. Dev Clay Sci,2013,5:765-791.

[9] 李應(yīng)東，趙信科，劉凱. 當(dāng)歸紅芪超濾物對急性心肌梗死大鼠SOD、MDA、LDH1及HSP70的影響[J]. 中華中醫(yī)藥雜志，2011，26(10):2430-2433.

[10] 代朋乙，黃昌林.中頻脈沖電流經(jīng)皮刺激運動性疲勞士兵肝區(qū)對血清GSH-PX、SOD、T-AOC活性及MDA含量的影響[J]. 解放軍醫(yī)學(xué)雜志，2014，51(3):245-248.

[11] 李芳杰，楊華元，王觀濤.830 nm激光穴位照射對力竭運動大鼠骨骼肌SOD與MDA含量的影響[J]. 上海針灸雜志，2016，35(1):85-89.

Effectsofω-3PUFAsonmyocardialcellmetabolism,
antioxidantcapacityandserumIL-4，IL-6andINF-γinratswithexerciseinducedfatigue

KONG Haijun1, HUANG Ling2, WANG Fenghua1, MA Guobi1, LI Zhaoyue1, KONG Lingsheng3

(1.Sports Biochemistry Laboratory, Institute of Physical Education, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054, China; 2.Jinan ADICON Clinical Center, Jinan 250031, China； 3. School of Basic Medical Sciences, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250031, China)

In order to investigate the effects ofω-3PUFAs on the myocardial cell metabolism and the changes of serum T-SOD, MDA, blood lactate, LDH, IL-4, IL-6 and INF-γ in rats, the SD rats were divided into sedentary control (Rc) group, exercise control (Mc) group, low doseω-3PUFAs gavage(G1) group, medium doseω-3PUFAs gavage(G2) group and high doseω-3PUFAs gavage(G3) group, and a compoundω-3PUFAs intervention experiment by treadmill exercise for eight weeks was carried out. The results showed that the contents of high-energy phosphate compounds in experimental group were higher than those in Mc group. Serum T-SOD activity in experimental group showed an upward trend, while MDA content showed a downward trend, and G1 group had a significant difference with Mc group (P<0.05), G2 and G3 groups had highly significant differences with Mc group (P<0.01). Blood lactate levels in experimental group showed a downward trend. G1 and G2 groups had significant differences with Mc group (P<0.05), and G3 group had highly significant differences with Mc group(P<0.01). LDH content in experimental group showed an upward trend, and it was positively correlated withω-3 PUFAs dose. Serum IL-4, IL-6, INF-γ levels in experimental group rats were lower than those in Mc group. Different doses of ω-3 PUFAs had intervention on the myocardial cell metabolism, antioxidant capacity and serum IL-4, IL-6, INF-γ in rats.

ω-3PUFAs; myocardial cell; antioxidant capacity; energy saving

2016-11-21；

：2017-05-02

國家自然科學(xué)基金(31660736)；2016年新疆維吾爾自治區(qū)研究生科研創(chuàng)新項目(XJGRI2016106)

孔海軍(1992)，男，碩士研究生，研究方向為運動生物化學(xué)(E-mail)konghaijun1992@163.com。

王鳳華，副教授，碩士生導(dǎo)師(E-mail)1057033469@qq.com。

R151；R55

：A

1003-7969(2017)08-0063-04