赵影 虞定海
上海体育学院武术学院(上海 200438)
太极拳运动是在传统养生法——“导引术”和“吐纳术”的基础上发展起来的“练意,练气,练身”,内外统一的独特健身运动[1]。其对中枢神经系统[2]、心血管系统[3]、运动系统[4-6]及抗衰老[7]等方面影响的研究较多并取得显著成效。人体免疫系统是机体的“卫士”,游弋在体液中的各种免疫细胞,跟踪并围歼侵入人体的有害因子,监视并“处理”由正常细胞蜕变的癌前细胞,维护身体的健康状态。近年来,运动干预提高机体免疫力已成为运动研究领域的热点[8-10],而太极拳作为中华民族的瑰宝,一直被人们视为行之有效的保健运动方式。现有的研究已证明,太极拳可以提高机体免疫力,改善平衡,减少老年人对跌倒的恐惧,增加肌肉强度和关节功能灵活性,提高柔韧性,改善心理健康水平和睡眠质量,并加强心脏功能[11-15]。随着科研工作者对太极拳健身机制的科学论证,太极拳对机体免疫系统的积极影响日益受到生命科学领域学者们的关注,鉴此,现就目前国内外有关太极拳与免疫系统的相关研究作一综述。
T淋巴细胞是机体特异性细胞免疫应答的执行者,根据其表面标志可分为CD4+T细胞和CD8+T细胞[16]。它们是功能相异的两个亚群,通过细胞间的直接接触或释放细胞因子,导致刺激或抑制效应,使免疫应答在双向调控下表现出适当的强度。CD4+细胞和CD8+细胞在免疫应答中分别发挥正、负调节作用,形成T细胞网络。机体的相对免疫平衡状态主要由CD4+细胞和CD8+细胞之间的相互影响维持,两亚群比例失调就会产生免疫功能失常。因此CD4+/CD8+比值代表了整体的免疫平衡,其降低可能反映机体易感性一时性的增加[17]。有研究发现,多年习练太极拳者进行25分钟的太极拳锻炼后,外周血CD3+、CD4+细胞百分比升高,CD4+/CD8+比值升高,一方面说明了太极拳锻炼的及时效应非常明显,促进正向免疫系统的平衡;另一方面也说明,长期进行太极拳运动能够增强机体细胞免疫的调控能力,提高机体的细胞免疫功能[18]。此结果在另一为期5周的太极拳锻炼研究中也得到证实[19]。这可能与太极拳自身“柔和,缓慢”的动作特点及“以气运身,以身行气”的功法有关。太极拳要求运动时精神内守,全身放松,以腰带动四肢,节节贯穿,势断劲连,劲变意连,以充分调动机体神经-内分泌-免疫系统的调节功能,改变CD3+、CD4+、CD8+等细胞的分布,影响机体的免疫功能。太极拳对T淋巴细胞及其亚群的效应也受到重视。齐敦禹等[20]以20名男性糖尿病患者为对象,进行每周5次的太极拳锻炼。6周后,CD3+未出现显著性变化,说明受试者机体成熟淋巴细胞总量并未因运动应激而发生明显改变。CD4+、CD8+百分比均增加,但CD4+/CD8+比值仅略上升,基本保持稳定。这提示太极拳运动能增强糖尿病患者的免疫功能,有利于病情的维持与改善。Irwin[21,22]等对有水痘病史的老年受试者进行为期15周的太极拳干预实验后发现,其外周血CD4+CD45RO+T细胞数量显著性增加,即带状疱疹病毒细胞特异性免疫应答显著性增强。其原因可能是太极拳运动要求身心放松,自主神经活动下降导致细胞免疫调节功能上升。而自主神经活动加强则会抑制细胞免疫反应[23]。带状疱疹的发病和严重程度均与细胞免疫缺陷有关,改善细胞免疫应答是治疗的关键,因此可考虑将太极拳应用于临床治疗带状疱疹。
细胞因子是一类作为细胞间信息传递分子的调节蛋白,由白细胞和机体其他细胞在受到各种诱导刺激时分泌,主要介导和调节免疫应答和炎症反应,刺激造血功能,并参与组织修复。运动医学界研究最多的细胞因子有白细胞介素-1(interleukin 1,IL-1)[24]、IL-6[25,26]、γ干扰素(interferon γ,IFN-γ)、IL-4、IL-12、肿瘤坏死因子(transforming growth factor,TNF)[27,28]等。但关于太极拳运动对细胞因子的影响,相关文献甚少。IL-2是太极拳领域研究相对较多的细胞因子。王晓军[29]在对16名城镇中老年妇女进行6个月太极拳锻炼研究中发现,经过6个月的太极拳锻炼,受试者安静状态下血液IL-2浓度明显高于锻炼前,且具有显著性差异。IL-2不仅维持T细胞在体外的增长,同时也活化其调节功能,促进B细胞增殖及其功能表达,增强自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)的杀伤性。这提示长期太极拳锻炼能有效提高机体的免疫功能,增加机体抵抗各种病毒感染的能力。此结果与齐敦禹等的研究一致。6周太极拳锻炼后,Ⅱ型糖尿病患者血清IL-2显著上升[20]。
IFN-γ、IL-4是免疫系统中一对重要的相互调节的细胞因子,分别在细胞免疫和体液免疫中扮演重要角色,是维持机体免疫平衡的关键细胞因子。刘静等[30]研究报告,长期有规律的太极拳运动后,中老年女性外周血白细胞IFN-γ、IL-4百分含量明显上升,且IFN-γ上升幅度较IL-4明显,IFN-γ/ IL-4比值显著上升。这提示长期太极拳运动对细胞免疫和体液免疫均有促进作用,且促进免疫机能的重心向细胞免疫方向漂移。有学者在研究太极拳对调节T细胞作用时发现,在特异性抗原(带状疱疹病毒)刺激下,转化生长因子-β(TGF-β)和IL-10显著性增加[31]。TGF-β和IL-10是由Th2细胞释放的抗炎症因子,在自身免疫性疾病和炎性疾病中起重要作用[32]。因此,太极拳运动有助于降低自身免疫性疾病和炎症的发生。但有关太极拳对免疫系统的调节机制及最佳运动强度和持续时间仍不清楚,需要进一步探索。
NK细胞是机体对抗肿瘤及某些病原体感染进行免疫监视的重要成分,它不仅具有独特的自发溶解靶细胞的能力,而且还具有重要的免疫调节能力,构成了机体抗肿瘤及慢性感染的第一道防线。其活性与肿瘤的发生、发展和预后有密切关系[33]。大量研究表明,运动可以影响外周血NK细胞的活性,其影响程度因运动强度、运动时间、运动方式及个体的体质水平而异[34-36]。太极拳作为中国传统健身运动的代表,被认为能提高机体抗肿瘤及抗病毒感染能力,但缺乏必要的科学依据,尤其是太极拳运动与抗肿瘤重要细胞因子——NK细胞关系的研究。零星的研究[37]表明,无运动经历的受试者进行6个月太极拳训练后,安静状态下血液NK细胞百分含量由6个月前的13.93 ± 5.63%增加到14.93 ± 6.32%,较对照组明显提高,这是机体免疫机能增强的反应,提示经常进行太极拳运动能有效提高免疫系统的调节功能。研究者还在6个月训练结束后对受试者进行了一次太极拳运动研究,发现运动后即刻外周血NK细胞百分含量由运动前的14.93 ± 6.32%增加到17.39 ± 5.33%(P < 0.05)。这可能是由于循环血量增加以及运动导致循环淋巴细胞亚群重新分配,从而使NK细胞数量增加。短期太极拳运动能对NK细胞产生积极影响,长期太极拳运动研究结果亦与此一致。李志清等[38]对平均习练太极拳19.17年的8名受试者研究时发现,练拳后即刻其外周血NK细胞百分率比安静时升高47.8 ± 14.69%,差异有显著性;练拳后2小时与练拳后即刻相比下降22.4 ± 6.25%,但仍高于安静值13.81 ± 3.2%(P < 0.01)。这说明长期坚持练拳对免疫系统形成良性刺激,可能是太极拳提高机体免疫监视能力的主要原因。
免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)是机体抗感染的重要屏障,也是实现体液免疫的重要成分。它除直接对抗相应病原微生物和毒素外,还能诱发其他多种免疫反应,如补体活化、吞噬作用等[39]。近十几年来,运动与体液免疫关系的研究甚多,有研究发现,急性运动后外周血循环中B淋巴细胞的数量并无改变,但B细胞合成和分泌IgG、IgM和IgA的功能却在运动中和运动后明显降低,运动结束后一天才恢复正常[40]。IgG是血清中含量最高的免疫球蛋白(75%),其主要功能是抗感染、中和毒素、阻断病原体入侵,并有促使吞噬的调理作用和调节细胞的活性。IgA占血清总量的10%~20%,分泌于体液中的IgA则可以使病原微生物附着于粘膜表面,抑制其复制与扩散。近年来大量研究发现,运动员高发的上呼吸道感染性疾病与分泌型IgA受到抑制有关[41],IgM则是分子量最大的免疫球蛋白[42],具有调理、杀菌、凝集的作用。
太极拳对体液免疫的影响,国内外学者从不同角度进行了大量实验论证。Yang等[43]研究了太极拳对老年人注射流感疫苗后的抗体反应的影响,在太极拳干预第1周给受试者注射流感疫苗,分别于第3、6和20周后采集血样,分析抗流感血凝抑制滴度。结果发现,与对照组相比,太极拳组抗体反应程度和持续时间均显著增加。注射疫苗后3周和20周两组血样滴度明显不同,太极拳组20周显著高于注射疫苗前,并且太极拳组大部分受试者还产生了对流感A株的保护抗体反应。这说明太极拳运动提高了老年人流感疫苗抗体反应,有助于提高机体的体液免疫应答机能。老年人免疫系统功能下降。Miletic等报道,静息状态下,老年人分泌型免疫球蛋白A(SIgA)显著低于年轻人[44]。但有研究发现12个月规律太极拳运动后,老年人SIgA显著升高[45],说明太极拳能提高老年人的免疫机能。国内有大量类似报道,长期进行太极拳锻炼(3~8年)的老年女性血清IgG、IgM和IgA含量均高于无体育锻炼的老年女性,其中IgG和IgA具有显著性差异[46],与杨再惠[47]、张勉[19]、刘晓丹[48]、刘善云[49]、黄祁平[50]等的研究结果一致,但研究对象为不同年龄段人群。这提示太极拳运动有助于提高机体体液免疫水平及抵抗外来细菌、病毒等有害物质侵袭的能力,对人体自身的稳定和免疫监视具有较好的保护作用。
太极拳作为一种中小强度的有氧运动能对机体免疫系统产生积极的影响,国内外学者已达成共识。但其调节机制仍需进一步探索。免疫系统是生物在长期进化中与各种致病因子的不断斗争中逐渐形成的,是机体保护自身的防御性结构,并非独立,而是与神经系统、内分泌系统等构成一个网络,相互影响,相互调节,共同维持机体的健康。因此,无论是对太极拳的基础研究还是临床研究,以太极拳-神经-内分泌-免疫网络为出发点,结合太极拳的运动特点,将有助于揭示太极拳的健身机制,也为太极拳的进一步推广和全民健身指导提供参考。
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