高丽杰,杨丽君,黄志强
(1.解放军总医院肝胆外科研究所,北京 100853;2.解放军309医院中心门诊部,北京 100091)
丹参(Salvia miltiorrhizaBunge)为唇形科鼠尾草属多年生草本植物,其药用部位为干燥根及根茎,具有活血祛瘀、养血安神、调经止痛、凉血消痈等作用功效[1]。文献报道,丹参的活性成分分为脂溶性成分和水溶性成分,其脂溶性成分主要为丹参酮IIA、隐丹参酮、丹参酮I等,具有抗菌消炎、细胞保护与耐缺氧、抑制血小板聚集、改善冠状动脉供血等活性;其水溶性成分主要为丹参素和原儿茶醛等,具有抗自由基与抗脂质过氧化、降血脂以及扩张冠脉、抑制血小板聚集、抗血检形成、抗肝纤维化等作用[2、3]。本研究通过测定丹参总提取物对小鼠运动力竭时间、血乳酸、血尿素氮和肝组织中肝糖元含量,观察丹参总提物的抗疲劳作用;通过测定血清乳酸脱氢酶活性、全血中血红蛋白浓度以及氧化损伤指标骨骼肌丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性,初步探讨丹参总提物抗疲劳作用的相关机制。
SPF级KM小鼠均为雄性,体重20g±2g,6~8周龄,由军事医学科学院实验动物中心提供(许可证号 SCXK-(军)2007-004)。
丹参总提物(DSH由本单位提供)、红景天胶囊(由四川志远嘉宝药业有限责任公司生产)。
肝素钠、血乳酸(LD)、血尿素氮(BUN)、乳酸脱氢酶(LDH)、肝/肌糖元(HG)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、血红蛋白(Hb)、考马斯亮蓝等检测试剂盒(南京建成生物工程研究所)。
Sunrise酶标仪(天美国际贸易有限公司)、DY89-1型电动玻璃匀浆机(宁波新芝生物科技股份有限公司)、YLS-10B转轮式疲劳仪(山东医学科学院)、秒表等。
雄性小鼠48只随机分为正常对照组、阳性对照组(红景天胶囊 HJT 500mg·kg-1)、DSH 大、中、小(500、250、125mg·kg-1)剂量组以及模型对照组,每组8只。正常对照组和模型对照组用生理盐水灌胃作为对照;各药物观察组分别给予相应剂量药物灌胃治疗,1次/d,连续给药4周。
采用转轮式疲劳仪每天对除正常对照组外的其余各组小鼠进行跑步训练,每次训练30min(条件:转速20r/min,电击耐受时间 3s,刺激电流 1.5mA,难度系数由低到高)。第21天小鼠给药后30min放入转轮式疲劳仪中进行力竭测试(条件:20r/min、3s、1.5mA,中等难度),力竭状态标准设置(长时电击后休息时间30s,5min内休息5次),测试需平行对照以免造成组间差异。
末次给药后30min,除正常对照组外,其余组小鼠放入转轮式疲劳仪中(条件:20r/min、3s、1.5mA、难度中)连续跑2h,立即摘除眼球采血,正常对照组直接取血。将血样分为2份,1份加肝素钠抗凝后制备全血,以测定血红蛋白(Hb);另1份制备血清以测定乳酸(LD)、乳酸脱氢酶(LDH)活性、血尿素氮(BUN)浓度。取出小鼠肝脏,采用试剂盒测定肝脏中肝糖原的含量,剪取小鼠腿部内侧腓肠肌,去除多余脂肪制备10%组织匀浆,以测定脂质过氧化水平MDA、SOD含量或活性。
实验结果用SPSS 13.0软件,成组设计定量资料用t检验,单因素多水平设计定量资料用方差分析。
DSH组的运动力竭时间与红景天胶囊组相当。
表1DSH对小鼠运动力竭时间的影响(±s)
表1DSH对小鼠运动力竭时间的影响(±s)
注:与模型对照组比较:bP <0.05,cP <0.01
组别 剂量/mg·kg-1 n/只 力竭时间/min 延长率/%模 型 对 照 组8 257.9 ±20.03 HJT 500 8 279.7 ±46.65 8.45 DSH 大 500 8 312.4 ±56.75b 21.13 DSH 中 250 8 298.9 ±56.03 15.90 DSH 小 125 8 286.4 ±65.08 11.05正 常 对 照 组8 286.4 ±51.19 11.05
DSH大剂量组运动后,血清中的LD含量明显减少,与对照组有显著性差异(P<0.05)。3个给药组和阳性对照组小鼠运动后血浆中LDH活性均增高(P<0.01)。250和500mg/kg 2个剂量组和阳性对照组都能使小鼠运动后血浆中BUN含量显著降低(P<0.01),使肝脏中HG含量明显增加(P<0.05)。大剂量DSH结果显示的4项指标均略强于阳性对照组。
表1显示,与模型对照组相比,丹参总提取物3个DSH剂量组随着剂量增加,均使小鼠运动力竭时间延长,大剂量组与对照组有显著差异(P<0.05),小剂量
表2DSH对小鼠运动后血清中LD、LDH、BUN及HG影响(±s)
表2DSH对小鼠运动后血清中LD、LDH、BUN及HG影响(±s)
注:与模型对照组比较:bP <0.05,cP <0.01
组组织模 型 对 照 组 8 2.923 ±0.640 5957 ±220 16.49 ±1.03 7.303 ±0.7别 剂量/mg·kg-1 n/只 LD/mmol·L-1 LDH 活性/U·L-1 BUN/mg·L-1 HG/mg·g-1 76 HJT 500 8 2.584 ±0.422 6914 ±482c 10.82 ±2.29c 8.551 ±0.780b DSH 大 500 8 2.140 ±0.210b 7019 ±508c 9.77 ±1.17c 8.876 ±0.706b DSH 中 250 8 2.513 ±0.321 6671 ±374c 12.08 ±1.80c 8.540 ±0.606b DSH 小 125 8 2.600 ±0.523 6620 ±602b 14.17 ±2.44 7.608 ±0.595正 常 对 照 组 8 2.964 ±0.549 6451 ±479 14.22 ±1.94 7.686 ±0.701
3个DSH给药组小鼠运动后骨骼中MDA含量均降低且有显著性差异 (P<0.05,P<0.01),但对骨骼中SOD含量和血红蛋白含量没有显著影响。
表3DSH对小鼠骨骼肌MDA、SOD及Hb的影响(±s)
表3DSH对小鼠骨骼肌MDA、SOD及Hb的影响(±s)
注:与模型对照组比较:bP <0.05,cP <0.01
组 别 剂量/mg·kg-1 n/只MDA/nmol·mgprot-1 SOD/U·ml-1血红蛋白/g·L -1模型对照组8 41.38 ±3.443 119.9 ±10.09 86.96 ±5.98 HJT 500 8 29.89 ±3.656c 134.1 ±19.13 92.66 ±5.84 DSH 大 500 8 33.73 ±3.823c 134.5 ±12.23 98.78 ±8.36 DSH 中 250 8 35.00 ±3.718b 133.8 ±16.61 97.81 ±4.46 DSH 小 125 8 35.02 ±3.117b 133.7 ±17.35 96.46 ±7.75正常对照组 8 29.24 ±4.010c 134.8 ± 18.92 88.98 ± 6.27
机体抗疲劳能力加强可提高机体的运动能力,小鼠运动力竭时间是反映动物运动疲劳程度的常用指标。当机体长时间运动时消耗肌糖原和肝糖原,维持正常的血糖水平。当糖原耗竭后,血糖浓度降低,中枢神经系统供能不利而出现疲劳。肝糖原和肌糖原储备越充足,它提供运动所需的能量就越多,疲劳就会延迟出现[4、5]。本研究结果显示,丹参提取物DSH大剂量能够通过增加小鼠肌糖原和肝糖原储备,维持机体运动时血糖水平,从而为机体提供更多的能量以达到抗疲劳的目的。
乳酸(LD)是糖无氧酵解的产物,体内乳酸的积累会影响机体内的正常代谢过程,是引起运动性疲劳的一个重要原因。血乳酸水平可以反映有氧代谢能力、疲劳的产生和消除速度[5、6]。本研究发现,服用丹参提取物DSH的小鼠运动后,血清中LD含量明显减少,LDH活性增强,表明DSH能够减少乳酸运动中乳酸的产生和堆积,促进乳酸的清除和疲劳的恢复。当机体较长时间运动后,蛋白质与氨基酸分解代谢加强,血清尿素氮(BUN)含量增加,同时糖原被大量消耗。因此剧烈运动后,血清BUN含量和肝脏肝糖原HG的含量是评价运动后身体恢复状况的良好指标[7]。中、大剂量DSH给药组能使小鼠运动后的 BUN含量降低,肝糖原 HG含量提高,提示DSH能提高机体对运动负荷的适应能力,促进体能的恢复。从上述结果可以看出,DSH可以增加肌糖原和肝糖原含量,减少小鼠运动时的乳酸生成,并促进运动后血乳酸的清除,从而起到一定的抗疲劳作用。
在长时间大强度运动时,由于能量代谢增加,组织细胞需要大量氧化功能使红细胞的载氧量大大提高,红细胞内氧分压增加,运输氧的速率加快,血红蛋白转换频率增加,导致红细胞内O-
2产生的几率和数量也大大增加,其膜上大量不饱和脂肪酸因受到自由基的攻击而产生对细胞有毒性的脂质过氧化物及其终产物丙二醛 MDA[8]。本文实验发现,DSH给药组小鼠运动后,骨骼中MDA含量与对照组比较均显著降低(P<0.05或P<0.01),可阐明大强度运动后内源性自由基产生增多,导致膜结构受损。DSH能抑制小鼠长时间疲劳性运动后骨骼中MDA的产生,提示DSH可能具有清除自由基和抗氧化作用。
综上所述,DSH具有明显的抗运动性疲劳作用,其抗疲劳机制可能与增加乳酸脱氢酶活性和肝糖元储备以及抗氧化活性有关。
[1]南京中医药大学编著.中药大辞典[M].2版.上海科学技术出版社,2006:643-650.
[2]朱 瑄.丹参的实验药理研究进展.中国现代药物应用,2010,4(15):230-231.
[3]刘 娟,刘 颖.丹参药理活性成分研究进展.辽宁中医药大学学报,2010,12(7):15-17.
[4]龙碧波,张 琨,周忠凯,等.绞股蓝提取物对小鼠血清 CK、LDH和肝糖原、肌糖原含量的影响[J].海南师范大学学报,2008,21(3):334.
[5]Stainsby WN.Biochemical and physiological bases for lactate production[J].Med.Sci.Sports Exerc,1986,18(3):341.
[6]张娅婕,甘振威,谢 林.刺五加茶抗疲劳及免疫调节作用研究[J].吉林中医药,2008,28(7):536.
[7]朱启娥.不同恢复手段对疲劳机体血氨及血尿素的影响[J].湖北体育科技,2010,29(4):435-437.
[8]卢 健,陈彩珍.丹参对大鼠疲劳性游泳运动时红细胞自由基代谢的影响[J].广州体育学院学报,1996,16(1):13-17.