三七皂苷对运动性贫血大鼠自由基代谢的影响*

金 丽，白 瑶

(武汉体育学院 健康科学学院，湖北 武汉 430079)

运动性贫血作为体育科学研究中长期悬而未决的难题而备受关注，在运动员中发病率较高，是困扰运动员成绩发展的难题。三七皂苷作为三七提取物，在耐缺氧、抗衰老、提高机体免疫力等方面的药理作用显著。本实验通过检测大鼠血清MDA含量以及SOD、CAT活力来研究三七皂苷在运动性贫血发生发展及转归过程中对大鼠自由基代谢的影响。

1 实验材料与方法

1.1 实验对象与分组

实验对象为24只SPF级健康雄性4周龄SD大鼠，购于华中科技大学同济医学院，体重155-197 g。适应性饲养一周后随机分为对照组、运动组和运动灌药组。动物分笼饲养，每笼4只，自由饮食，动物饲料为全价营养颗粒饲料。每天自然光照、黑暗各12 h，饲养环境温度23±2 ℃，相对湿度45%-65%。

1.2 动物跑台运动方案

本实验采用的动物跑台运动方案是在曹建民、赵杰修成功建立大鼠运动性贫血模型的运动方案上经过适当调整制定的[1-2]。对运动组和运动灌药组大鼠进行为期10周，每周6天的递增负荷跑台训练，跑台坡度为0°，速度为30m/min。前两周每天训练1次，后八周每天早上、下午各1次，初次训练的时间为1 min，之后每次训练增加2 min，直至十周训练结束。如果训练过程中大鼠连续施加机械刺激大鼠不能继续跑动、下跑台后腹部触底严重呈“甲鱼状”，则允许其休息2—5 min，再继续训练。

1.3 药物剂量方案

本实验所用药物为三七皂苷胶囊，由云南红云生物工程有限公司提供，每粒含三七皂苷330 mg。人体推荐量为每人每天两粒，假设成人体重为60 kg，折算后为每千克体重每天11 mg。根据赵伟等[3]进行的不同种实验动物间用药量换算的研究，将大鼠给药量设定为人体推荐量的10倍，即每千克体重每天110 mg。采用灌胃法准确控制三七皂苷用量，溶剂为0.5%的生理盐水。从第五周开始对运动灌药组大鼠每天进行一次灌药。对大鼠每周进行称重，按每10 g体重0.1 ml的三七皂苷药物混合液进行灌胃。为消除灌药对大鼠行为及实验结果的影响，从第五周开始对照组和运动组的大鼠每天进行一次剂量相同的生理盐水的灌胃。

1.4 取材

在最后一次训练24 h后，对所有大鼠进行断尾取血，每次断尾约0.5±0.2 cm，采集血液0.1 ml左右。测定血液中血红蛋白(Hb)、红细胞数目(RBC)。在第十周训练结束后，将大鼠腹腔麻醉后开胸。用非抗凝负压管采集大鼠心尖血4-5 ml，常温静止1 h左右，用离心机以4000 rpm的速度常温离心10 min，用移液枪将采集到的血清转移至1.5 ml EP管中，每个样本采集血清2 ml，分别存放至2个EP管中。

1.5 实验指标测试

全血指标的测定：用BC-3000全自动血细胞分析仪测定断尾血样的血红蛋白(Hb)和红细胞数目(RBC)等指标。血清样本中SOD、CAT、MDA的测定：用黄嘌呤氧化酶法测定SOD的活力(波长于550 nm处，1cm光径比色杯)，加入钼酸铵来分解H2O2可计算出CAT的活力(波长于405 nm处，1 cm光径比色杯)，用硫代巴比妥酸(TBA)法测定MDA浓度(波长于532 nm处，1 cm光径)；均采用南京建成生物工程公司试剂盒测定，并按试剂盒的操作程序进行测定。

1.6 数据统计学处理方法

实验数据采用SPSS20.0统计学软件进行分析，实验数据均以平均数±标准差表示，组间显著性差异比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA)，两组间比较采用t检验，P<0.05表示有显著性差异。

2 实验结果

2.1 体重的变化

进行十周递增负荷跑台运动后，各组大鼠训练前后体重见表1。

表1 训练前后各组大鼠体重

组别n训练前体重(g)训练后体重(g)运动灌药组8174.00±11.44323.00±12.43运动组8171.00±10.87303.00±12.47*对照组8191.00±12.18385.00±11.89

注：*：P<0.05表示运动组与对照组的差异

进行递增负荷跑台训练十周后，运动灌药组比运动组大鼠体重高6.19%，比对照组低16.10%，运动组比对照组大鼠体重低21.30%(P<0.05)。运动组和对照组大鼠体重之间存在显著性差异，运动灌药组和对照组大鼠体重之间虽然不存在显著性差异，但是比运动组大鼠体重高6.19%。

2.2 大鼠血红蛋白和红细胞测试结果

在进行十周递增负荷跑台运动后，对大鼠血红蛋白和红细胞进行测试，结果见表2。

表2 训练十周后各组大鼠血红蛋白含量和红细胞计数

组别 n Hb(g/dl) RBC(106/μl) 运动灌药组 8 13.34±1.17▲ 7.77±0.68 运动组 8 12.09±0.57* 7.08±0.96 对照组 8 16.89±1.05 9.10±0.98

注：▲：P<0.05表示运动灌药组与运动组的差异；*：P<0.05表示运动组与对照组的差异

进行十周递增负荷跑台训练后，运动灌药组大鼠Hb浓度比运动组高9.37%，有显著性差异(P<0.05)。运动组大鼠Hb浓度比对照组低28.42%，有显著性差异(P<0.05)。运动灌药组、运动组和对照组大鼠之间RBC计数无统计学意义。

2.3 十周递增负荷跑台运动后各组大鼠MDA、SOD、CAT的结果

进行递增负荷跑台运动的十周训练后，各组大鼠MDA、SOD、CAT的结果见表3。

表3 十周递增负荷跑台运动后各组大鼠MDA、SOD、CAT结果

组别nMDA(nmol/ml)SOD(U/ml)CAT(U/ml)运动灌药组84.52±0.23▲222.41±22.0224.22±1.18▲运动组85.80±0.52*247.34±16.4020.26±2.00*对照组83.38±0.23210.55±21.2418.19±0.85

注：▲：P<0.05表示运动灌药组与运动组的差异；*：P<0.05表示运动组与对照组的差异

进行递增负荷跑台训练十周后，运动灌药组大鼠血清MDA含量比运动组低22.07%，有显著性差异(P<0.05)，比对照组高33.73%，无统计学意义。运动组大鼠血清MDA含量比对照组高71.60%，有显著性差异(P<0.05)。运动灌药组大鼠血清SOD活力比运动组低10.08%，比对照组高5.33%，运动组大鼠血清SOD活力比对照组高14.87%，在统计学上均无显著性差异。运动灌药组大鼠血清CAT活力比运动组高19.55%，有显著性差异(P<0.05)，比对照组高33.15%，在统计学上无意义。运动组大鼠血清CAT活力比对照组高11.38%，有显著性差异。

3 分析与讨论

3.1 运动性贫血对大鼠自由基代谢的影响

3.1.1 运动性贫血对大鼠MDA的影响

长时间大强度的运动可通过酶系统和非酶系统引起机体内产生大量的自由基，引发脂质过氧化反应形成脂质过氧化物，脂质过氧化物代谢后可产生MDA[4-5]。在本实验中，十周递增负荷跑台运动后，运动组大鼠血清MDA含量比对照组高71.60%，有显著性差异(P<0.05)。实验结果说明长期递增负荷运动导致了运动性贫血的发生，大鼠脂质过氧化反应增强，机体总抗氧化能力降低。

3.1.2 运动性贫血对大鼠SOD的影响

SOD能清除超氧阴离子自由基O2-，保护细胞免受损伤，在机体氧化与抗氧化平衡中起着重要的作用。研究表明连续大运动量训练会导致机体自由基代谢紊乱、脂质过氧化水平增强[6-8]。在本实验中，运动组大鼠血清SOD活力比对照组高7.97%，无统计学意义。原因可能是长时间大强度的运动导致氧自由基大量累积，SOD的消耗增加所导致。

3.1.3 运动性贫血对大鼠CAT的影响

CAT是机体主要的抗氧化酶之一，在机体防止氧自由基损伤中起到重要作用，研究发现长时间大强度的运动后，CAT的活性显著升高[9-11]。在本实验中，运动组大鼠血清CAT活力比对照组高11.38%，有显著性差异。实验结果说明长期递增负荷运动导致氧化刺激增加，抗氧化系统对运动应激产生相应的反应，产生了一定的适应从而引起抗氧化酶活性提高。

3.2 三七皂苷对运动性贫血大鼠自由基代谢的影响

运动中或运动后机体的耗氧量增加，同时特定通路的激活，是活性氧(reactive oxygen species，ROS)产生的主要来源[12-14]。有大量研究表明，不适应的运动和剧烈运动可引起氧自由基与抗氧化系统之间的失衡，偏向ROS的生成[15-16]。实验结果表明，进行三七皂苷药物干预后，运动灌药组大鼠血清MDA含量比运动组低22.07%(P<0.05)，CAT活力比运动组高19.55%(P<0.05)，脂质过氧化的程度降低。运动灌药组大鼠血清SOD活力比运动组高6.63%，比对照组高15.13%，虽无统计学意义，但也有一定程度的改善。

三七皂苷还具有补血作用。连续大运动量训练需要机体处于高氧环境进而导致机体氧自由基生成增多，红细胞膜结构受损从而导致溶血增加[17-18]。三七皂苷具有较强的抗氧化自由基损伤和抗脂质过氧化损伤作用。其作用机制可能在于其一方面减少氧自由基的产生，一方面抑制氧自由基，降低脂质过氧化物，从而发挥抗脂质过氧化损伤的作用。

4 结论

(1) 十周递增负荷跑台运动导致大鼠发生运动性贫血，脂质过氧化反应增强，自由基产生增多，抗氧化能力下降。

(2) 三七皂苷能有效改善机体氧化应激状态，降低体内脂质过氧化水平，增强机体防御氧自由基损伤的能力。

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