补充维生素E对短跑运动员上呼吸道感染发病频率的影响及机制

徐从体，崔 杰，李 涛

1.蚌埠医学院体育艺术部，蚌埠，233030;2.陆军军事交通学院汽车士官学校，蚌埠，233030

1 相关研究

维生素E是一种脂溶性维生素，是重要的非酶类抗氧化剂之一，是自由基的直接清除剂，具有增加免疫、延缓衰老、抗肿瘤及预防心血管疾病等功能[1-4]。据报道，每天补充300 mg维生素E，连续3周，降低了血清白介素-2(interleukin-2，IL-2)的含量；补充维生素E可降低老年人患感冒和其他上呼吸道感染的机会，对呼吸道感染有明显的预防作用；更重要的是，维生素E能够增强运动机体的免疫功能[5-7]。大强度运动会对运动员产生强烈的免疫抑制，表现为运动员免疫机能状态低下，补充维生素E可调整免疫机能，促进免疫应答，增强抵抗力[8]。短跑属于极限强度的运动，是人体运动和内脏器官在大量缺氧的条件下完成最大强度的工作，机体耗氧量增加，氧化应激反应增强，产生大量自由基，引起细胞损伤[9-11]。在众多炎症细胞因子中，血清白介素-6(interleukin-6，IL-6)和肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α，TNF-α)占用重要地位。IL-6作为炎性反应的促发剂，能使B细胞前体转变为产生抗体的细胞，能和集落刺激因子协同，促进原始骨髓源细胞的生长和分化，增强自然杀伤细胞的裂解功能。TNF-α是炎症反应过程中出现最早的炎性介质，可促进T细胞产生各种炎症因子，诱导炎症反应的发生[12-14]。T细胞亚群之间的平衡是维持免疫系统内环境稳定的核心环节。T 细胞按其表面标志和功能不同分为CD4+和CD8+两大亚群，在正常情况下，机体CD4+/CD8+比值处于相对平衡状态，维持细胞免疫功能稳定，当其比值降低，则免疫功能低下[15，16]。有学者认为CD4+/CD8+比值更能准确地反映机体的免疫状况[17]。本研究分析短跑运动员服用维生素E对上呼吸道感染发病次数的影响，并检测自由基代谢相关酶、炎性因子及T细胞亚群等变化情况，以期揭示补充维生素E减少短跑运动员上呼吸道感染发病次数的内在机制。

2 研究对象和方法

2.1 研究对象

从蚌埠医学院、蚌埠学院、安徽财经大学与蚌埠市体校选取专业短跑运动员32人，随机分成实验组和对照组，每组16人，基本情况见表1。

实验组每天服用维生素E 200 mg，对照组服用同量安慰剂，共给药60天。根据鼻塞、鼻涕、喷嚏、咽干、咽痛、头痛，畏寒、咳嗽、发热等症状诊断上呼吸道感染，每年的发病次数为发病率。给药后观察2 年，记录上呼吸道感染发病次数。抽取给药前、给药后1天的训练前和训练后、给药后2 年安静时运动员静脉血3 mL，放置2小时，4 ℃ 3000 r/min离心10 min，收集血清以备检测。另外，在给药前后1天抽取运动员静脉血3 mL，用肝素抗凝，1 mL用于检测淋巴细胞转化功能，2 mL用于分离外周血单个核细胞，检测T细胞亚群和NK细胞。

表1 实验组和对照组短跑运动员的基本情况

2.2 血清指标的测定

血清丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和谷胱苷肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)活性用比色法测定，试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。IL-6 和TNF-α含量采用酶联免疫吸附实验测定，试剂由武汉博士德生物工程有限公司提供，使用酶标仪(BioTek，Synergy 2美国BioTek)检测吸光度值。每组数据分别测3次，取平均值。

2.3 T淋巴细胞亚群检测

采用SAP法，试剂盒由北京赛驰生物科技有限公司提供。分离的外周血单个核细胞先与鼠抗人CD3、CD4和CD8单抗结合，再结合生物素标记的羊抗小鼠IgG，最后偶联碱磷酶标记链霉卵白素，底物反应并染色，荧光显微镜(型号：IX71，日本Olympus)观察500个外周血单个核细胞，计算阳性细胞百分率。

2.4 NK细胞计数

采用SAP法，试剂盒由北京赛驰生物科技有限公司提供。首先分离的外周血单个核细胞结合鼠抗人CD16和CD57单抗，再与生物素偶联的兔抗鼠IgG二抗结合，最后与过氧化酶标记的链霉亲和素反应，底物反应并染色，观察500个外周血单个核细胞，计算阳性细胞百分率。

2.5 淋巴细胞增殖反应

取0.5 mL肝素抗凝血加入2.5 mL含10%胎牛血清的DMEM培养液中，制备2瓶。一瓶加3 μg PHA(植物血凝素)，由武汉博士德生物工程有限公司提供，另一瓶加生理盐水做对照，常规培养72 h后收集细胞，涂片并染色，观察500个淋巴细胞，计算转化百分率。

2.6 统计学分析

采用SPSS 19.0统计软件分析，计数资料采用卡方检验，计量资料采用方差分析，P<0.05认为显著性差异。

3 结 果

3.1 上呼吸道感染发病次数

通过询问实验组和对照组运动员在过去1年中发生上呼吸道感染的频次，得出实验前发病频次。结果表明，给药前实验组与对照组上呼吸道感染的频次无明显差别(见表2)，给药后观察2年期间实验组较对照组上呼吸道感染的频次减少，具有统计学意义，可知每天补充维生素E 200 mg明显降低短跑运动员上呼吸道感染频次(见表2)。

表2 实验组和对照组上呼吸道感染的发病次数

注：与对照组比较aP<0.05。

3.2 血清指标的变化

实验组在给药后1天的训练前血清MDA含量较给药前明显降低，且显著低于对照组同时期的血清MDA含量(P<0.05)；给药后1天的训练后血清MDA含量与对照组同时期血清MDA含量相比较低，且差异具有显著性(P<0.05)。与此相反，实验组在给药后1天的训练前血清SOD和GSH-Px活性较给药前明显升高，也高于对照组同时期血清SOD和GSH-Px活性，而且在给药后1天的训练后SOD和GSH-Px活性较对照组同时期数值显著升高，且差异具有统计学意义(P<0.05)。给药后2年实验组血清SOD活性较给药前升高，也高于对照组，具有统计学意义(P<0.05)；GSH-Px 活性较对照组同时期含量显著升高，具有统计学意义(P<0.05)(见表3) 。实验组在给药后1天训练前IL-6和TNF-α较给药前明显降低，也低于对照组，对照组IL-6在训练后升高。给药后2年实验组较对照组明显降低 (见表4) 。

表3 血清MDA、SOD和GSH-Px的变化

注：与给药前比较aP<0.05，与对照组比较bP<0.05。

表4 实验组和对照组血清IL-6和TNF-α的变化单位：mg/L

注：与给药前比较aP<0.05，与对照组比较bP<0.05。

3.3 免疫指标的变化

实验数据体现出实验组短跑运动员血清IL-6和TNF-α降低，并且训练后上升的程度较对照组为低(见表5)，说明补充维生素E 可减少炎症细胞因子的生成，缓解炎症，增强机体的免疫功能。T淋巴细胞亚群检测是反映机体细胞免疫功能的重要指标，能够对某些疾病进行辅助诊断，分析发病机制，观察疗效及监测预后[18，19]。淋转功能检测反映淋巴细胞增殖能力。在本研究中，给药后实验组较给药前CD4+百分率有升高趋势，CD8+百分率有降低趋势，CD4+/CD8+比值显著增高，且也较对照组高。在各组间，CD3+、CD16+和CD57+百分率无明显差异。给药后实验组较给药前淋转功能有上升趋势。

表5 T细胞亚群、NK细胞和淋转功能状况

注：与给药前比较aP<0.05，与对照组比较bP<0.05。

4 结 语

研究显示，实验组短跑运动员细胞免疫能力明显增强，并且训练后血清IL-6和TNF-α水平较对照组低，说明补充维生素E 可通过降低机体氧化应激反应，减少炎症细胞因子的生成，缓解炎症，增强机体的免疫功能，减少机体受感染的风险。因此补充维生素E能够有效减少短跑运动员上呼吸道感染发病次数。