运动对机体免疫细胞的影响

张晓峰

(吉林师范大学,吉林四平 136000)

随着生活水平的提高,人们的健康意识不断提高,运动无疑是增进身体健康的重要手段之一。从运动免疫学角度研究发现,“一定的运动方式能够提高机体的免疫功能,增强机体的抗病能力、促进健康,但是不适当的运动方式却能降低免疫功能,不利身体健康①”。这就要求人们在追求运动健身的同时,要考虑运动方式和方法。近些年,运动对免疫功能的影响越来越受人们重视,很多研究都达到了细胞分子水平,为我们了解免疫机能在运动下的变化机制提供了依据。

一、运动与免疫细胞

人体的免疫功能对维持体内环境的平衡、监视、抵抗病原微生物起着重要作用,也是评价人体体质好坏的重要指标之一。随着免疫学与临床医学的发展,运动与免疫的关系日益受到重视。研究运动过程机体免疫细胞的变化规律,包括T淋巴细胞、NK细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和B淋巴细胞分化的免疫球蛋白,为运动免疫学和合理运动提供理论指导。

1、运动与 T淋巴细胞

研究表明,“大强度和中等运动强度时T淋巴细胞及其亚群会产生积极免疫应答,能提高机体免疫力、增进健康,而长时间耐力运动或强化训练会抑制机体免疫功能,如减少循环血液中淋巴细胞数、改变淋巴细胞亚型、增加肌肉中淋巴细胞募集、抑制非MHC限制的NK细胞和LAK细胞的毒活性及减少IgA的分泌②”,针对这种现象,有研究者把它定义为“open window”期,即各种致病因子容易进入宿主引起机体感染期。“极限强度运动后,辅助性T细胞(CD4+细胞)数减少,而抑制性T细胞 (CD8+细胞)数增加,导致CD4+/CD8+细胞比值显著降低,被认为是机体免疫力下降的可能原因③”。提示大强度和中等强度运动有利于免疫功能增强,而极量强度和耐力运动会导致机体免疫功能下降且通过影响免疫细胞来实现。

2、运动与NK细胞

NK细胞也叫自然杀伤细胞,是第三群淋巴细胞与T、B淋巴细胞并列,来源于骨髓,主要存在于血液和淋巴样组织中。当IgG与靶细胞结合并与NK细胞的CD16结合时即可引起NK细胞对靶细胞的杀伤作用,这种作用被称为抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (ADCC)。有报道称,“NK细胞是运动过程中反应最明显且变化幅度最大的淋巴细胞,尤其是表达CD16的NK细胞④”。研究发现,“长时间的耐力性训练导致外周血中NK细胞浓度下降,甚至低于运动前水平并伴随NK细胞功能的下降,这种变化可持续到运动结束后2-4h⑤”,而短时间最大强度和次大强度运动后即刻,NK细胞数量和活性却明显升高,但NK细胞数量和细胞活性的升高并不一致。研究表明,“运动员3分钟固定跑台运动后,NK细胞百分数在15s内恢复到运动前水平,而总细胞活性的升高则持续30min⑥”。另有报道,“长时间大强度运动后1h,NK细胞活性和百分数下降,24h后恢复到运动前水平⑦”。由此可知,长时间耐力或大强度运动会导致机体NK细胞数量和活性的下降,而短时间大强度运动能升高NK细胞数和活性,出现这种情况的原因还有待进一步研究。

3、运动与中性粒细胞

中性粒细胞是机体非特异性免疫功能重要组成部分,占循环池中白细胞总数的50～60%。数据显示,短时间运动、长时间马拉松运动或高强度的足球比赛都可引起机体中性粒细胞数量的急剧升高,同时中性粒细胞功能也提高,如趋化作用、吞噬作用和杀菌作用。而“20km耐力运动后,中性粒细胞的杀菌能力下降,运动后3天才恢复正常⑧”。提示不同运动项目对中性粒细胞的影响可能不一样,有待更多的研究证实。

4、运动与巨噬细胞

巨噬细胞是血液中的单核细胞迁入组织后分化而成,既在自然免疫中发挥作用,也是获得性免疫中的抗原呈递细胞。报道称,“短时间大强度运动或长时间运动后,糖皮质激素浓度上升使白细胞从骨髓中游离出来,组织中巨噬细胞数量增多,中小强度运动也能使组织中巨噬细胞数量增多⑨”。提示我们,任何运动方式都能导致外周组织中,白细胞数量的增多,分化的巨噬细胞数量也会增加,有利于机体免疫功能的提高。

5、运动与免疫球蛋白

免疫球蛋白(Ig)是B细胞在抗原刺激下分化为成熟的浆细胞所分泌的具有抗体活性的糖蛋白分子,存在于血液、组织液和外分泌液中,能直接对抗相应病原微生物。免疫球蛋白根据其重链稳定区的分子结构和抗原特异性,可分为IgA、IgM、IgG、IgE和IgD,应用最多的是IgG、IgA和IgM。运动对免疫球蛋白的影响与运动的性质有关,常波等研究发现, “大强度训练六周后,IgG明显下降,IgA和IgM也有下降但不明显⑩”,表明长时间大强度训练会使血清免疫球蛋白的含量减少,导致免疫功能下降,而短时间大强度的运动实验证明,运动后机体免疫球蛋白含量增加,而这种增加与血液浓度变化有关。另有研究称,“规律中等强度太极拳运动可增加血清免疫球蛋白IgA、IgM和IgG的含量,增强机体免疫功能”。

二、小结

以上研究发现,运动对免疫细胞的影响具有双向性。长时间大强度或耐力性运动可抑制免疫细胞功能,使免疫细胞数量减少,进而降低免疫系统的功能;而急性短时间运动后,免疫细胞数量会出现增多或一定程度的增强机体免疫功能,唯有巨噬细胞呈现出在不同的运动强度后都是升高的情况。因此,健身时运动方式的选择非常重要,建议尽量选择较短时间的中等或高强度运动方式,避免长时间剧烈运动,可以增强机体免疫功能,促进机体健康。

注释:

①贾莉莉.体育运动与健康研究[J].搏击(体育论坛),2012,4(4):40-41.

②王克建.运动对部分免疫细胞的影响及调节机制[J].内江科技,2010,(1):25.

③陈梅,王艳琼.运动训练与免疫细胞凋亡的研究进展[J].南宁师范高等专科学校学报,2009,26(1):147-149.

④陈慰峰.医学免疫学 [M].北京:人民卫生出版社,2005:187-188.

⑤李军.赛前强化训练对优秀田径运动员B淋巴细胞免疫功能的影响[J].田径,2004,19(2):48-50.

⑥陈佩杰.运动免疫学研究进展[J].体育科学,2000,20(6):41-46.

⑦金其贯,吴凤起,杨则宜.运动训练与免疫功能的研究进展 [J].西安体育学院学报,2003,20(4):43-49.

⑧吴明方.运动与Th细胞和ICOS分子研究新进展[J].北京体育大学学报,2005,(12).

⑨Davison G,Diment BC.Bovine colostrum supplementation attenuates the decrease of salivary lysozyme and enhances the recovery of neutrophil function after prolonged exercise[J].Br J Nutr.2009,24:1-8.

⑩Nieman DC,Henson DA,McAnultySR,Jin F,Maxwell KR.N-3 polyunsaturated fatty acids do not alter immune and inflammation measures in endurance athletes[J].Int J Sport Nutr Exerc Metab.2009,19(5):536-46.

[11]Pedersen BK Helge JW Richter EA et al.Training and natural immunity:effecters of diets rich in fat or carbohydrate.Eur J Appl Physiol,2000,82(1-2):98-102.

[1]HOHL R,FERRARESSO R L,DE OLIVEIRA R B,et al.Development and Characterization of an Overtraining Animal Model[J].Med Sci Sport Exe.2009,41(5):1155-1163.

[2]LI Q X,XIONG Z Y,HU B P,et al.Aging-associated insulinresistance predisposes to hypertension and its reversal by exercise:the role of vascular vasorelaxation to insulin[J].Basic ResCardiol,2009,104(3):269-284.

[3]KAWANISHI N,YANO H,YOKOGAWA Y,et al.Exercisetraining inhibits inflammation in adipose tissue via both suppression of macrophage infiltration and acceleration of phenotypicswitching from M1 to M2 macrophages in high-fat-diet-inducedobese mice[J].Exe Immunol Rev,2010,16:105-118.][4]常波,等.运动应激和免疫[J].体育科研,1997,18(4):32-35.][5]王香生,常翠青等.补充液体与恢复运动耐力的关系[J].中国运动医学杂志,2000,(3).][6]李梅,姜欣.中医药对运动免疫功能影响的研究进展[J].中医药学刊,2006,(2)][7]Yang KD,Chang WC,Chuang H,Wang PW,et al.Increased complement factor H with decreased factor B determined by proteomic differential displays as a biomarker of tai chi chuan exercise[J].Clin Chem.2010,56(1):127-31.