谭晓宇 杨 勇 王科斯 Hee-Do Hong Mi Jang Young-Ran Song 张庆镐 刘丽萍
(延边大学医学院免疫教研室,吉林 延吉 133002)
疲劳是一种亚健康状态,也是多种疾病的并发症,糖尿病、肝脏、肾脏疾病都会产生易疲劳状态,疲劳状态可以导致机体免疫力低下,从而引起条件致病菌侵袭〔1~3〕。目前,人们对疲劳这一症状的关注度远远不够,并未对此做任何应对措施,但是经调查,全球大约有35%的人群都处在疲劳状态〔4~6〕,疲劳的改善和预防应该被得到重视。灵芝是一种药用真菌,主要成分有灵芝三萜、灵芝多糖和甾醇类物质,灵芝可以抗疲劳、延年益寿、扶正固本、维持机体稳态平衡,且对呼吸系统、循环系统、中枢神经系统均有调节作用〔7〕。红景天是中国传统药材,在我国种类繁多,有七十多种,中国早在多年前就有应用红景天润肺补肾的记载,有抗疲劳、抗氧化、增强免疫等作用〔8〕。目前以灵芝、红景天为主要成分的复方制剂抗疲劳作用的研究还未见报道,因此本研究通过检测小鼠力竭游泳时间及小鼠体内血尿素氮、血乳酸、血乳酸脱氢酶、肝糖原、肌糖原等指标考察灵芝红景天复方制剂(CEO)对小鼠的抗疲劳的作用,并且还通过检测血浆中丙二醛(MDA)含量,探究灵芝红景天复方制剂是否可通过抗氧化的方式达到抗疲劳的目的。
1.1实验材料 CEO由韩国食品研究院提供;清洁级昆明种小鼠,雄性,体重18~22 g,购自大连医科大学实验动物中心;糖原检测试剂盒、乳酸检测试剂盒、乳酸脱氢酶检测试剂盒、尿素氮检测试剂盒、丙二醛(MDA)检测试剂盒均购自南京建成有限公司。
1.2动物分组 本实验采用昆明种小鼠,随机分为对照组;CEO低剂量组;CEO中剂量组;CEO高剂量组。灌胃剂量分别为50、100、200 mg/kg,灌胃周期28 d。
1.3力竭游泳时间检测 灌胃小鼠CEO复方制剂,第21天,对小鼠进行预游泳,让小鼠适应游泳环境,每只小鼠预游泳5 min,第28天,在末次给药后,休息30 min,在小鼠尾中部系上铅丝,铅丝重量为小鼠体重的7%,在水深30 cm、恒定水温 (25±1)℃的游泳箱里进行力竭游泳实验,小鼠沉入水中10 s,不能上浮到水面即为力竭,记录力竭时间。
1.4生化指标测定 灌胃小鼠CEO复方制剂28 d,末次给药30 min后,在水深30 cm、恒定水温(25±1)℃的环境下进行无负重游泳90 min,用吹风机吹干小鼠,休息1 h后眼球取血于1.5 ml离心管(含肝素)中,5 000 r/min、4℃,离心10 min得血浆,-20℃保存,待用。 取血后立即将小鼠颈椎脱臼处死,取其腓肠肌、肝脏,在生理盐水中漂洗去除表面血液,用滤纸吸干,储存到-80℃冰箱中保存待用。用尿素氮试剂盒、乳酸脱氢酶试剂盒、乳酸试剂盒、MDA试剂盒检测血浆中尿素氮、乳酸脱氢酶、乳酸、MDA含量。用糖原试剂盒检测肝脏、腓肠肌中糖原含量。
1.5统计学分析 应用Prism3.0统计软件进行单因素方差分析。
2.1力竭游泳时间检测结果 与对照组〔(3.20±0.42)min〕相比,CEO中剂量组〔(4.88±0.89)min〕和CEO高剂量组〔(5.25±1.56)min〕力竭游泳时间显著增加,差异有统计学意义(P<0.05),CEO低剂量组〔(4.07±1.24)min〕与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2血乳酸与血乳酸脱氢酶检测结果 与对照组相比,CEO中剂量组和CEO高剂量组血乳酸含量显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。CEO低剂量组、CEO中剂量组、CEO高剂量组血乳酸脱氢酶含量显著增加,差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。
表1 各组小鼠血乳酸及乳酸脱氢酶含量
与对照组比较:1)P<0.05,2)P<0.01
2.3血尿素氮检测结果 与对照组〔(0.30±0.03)mmol/L〕相比,CEO中剂量组〔(0.26±0.02)mmol/L〕和CEO高剂量组〔(0.25±0.02)mmol/L〕血尿素氮含量明显减低,差异有统计学意义(P<0.05),CEO低剂量组〔(0.29±0.03)mmol/L〕与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。
2.4肝糖原和肌糖原检测结果 与对照组相比,CEO低剂量组和CEO中剂量组肝糖原含量有明显升高,差异有统计学意义(P<0.01);CEO低、中、高剂量组肌糖原含量均显著增高,差异有统计学意义(P<0.01)。见表2。
与对照组比较:1)P<0.01
2.5血浆中MDA检测结果 与对照组〔(10.73±1.87)mmol/L〕相比,CEO中剂量组〔(7.28±2.64)mmol/L〕血浆中MDA含量显著降低,差异有统计学意义(P<0.05),CEO低剂量组〔(8.97±2.27)mmol/L〕和CEO高剂量组〔(10.84±1.88)mmol/L〕与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。
运动耐力的强弱是反映机体抗疲劳的直观方法,是衡量机体运动能力的综合指标〔9,10〕。CEO物组小鼠游泳时间显著增加,并且随着药物浓度的提高,游泳时间也相对延长。机体运动时,会首先通过分解糖类来提供能量,当糖代谢不足以维持机体运动所需能量时,机体才会分解蛋白质产生能量,蛋白质分解最终产物就是尿素氮,所以血液中尿素氮的含量可以反映机体的能量储备情况,从而评估机体抗疲劳能力〔11〕。本研究发现,运动后给药CEO小鼠的血尿素氮含量明显减低,并且随剂量增高,血尿素氮含量降低。
乳酸是糖类物质无氧酵解时生成的丙酮酸与氢结合后产生的一种代谢废物。乳酸的大量积累,会使肌肉收缩,血管受到压迫,组织供氧不足。乳酸脱氢酶可以使乳酸中的氢解离,重新还原成丙酮酸,所以机体的抗疲劳能力与血乳酸含量成反比,而与乳酸脱氢酶含量成正比〔12〕。CEO中剂量组和高剂量组的血乳酸含量显著降低,三个剂量药物组的血乳酸脱氢酶均显著增高,说明CEO可以通过增加血乳酸脱氢酶,使血乳酸降解为丙酮酸,产生抗疲劳的效果。糖原是机体的能量储备,血液中游离糖分含量增多时,体内单糖就会合成糖原,主要有肝糖原和肌糖原两种。在血糖不足时,肝糖原先分解成单糖供能,维持糖类物质的动态平衡。机体在高强度运动下,肌糖原也会进行分解提供能源,但肌糖原不能直接分解为葡萄糖,而是先产生乳酸,随血液循环到肝脏后,转变成肝糖原再发挥作用。CEO三个剂量组的肌糖原含量均显著增高;低剂量组和中剂量组的肝糖原含量显著增加,这说明CEO可以显著增加小鼠体内糖原储存量。
生物体中,不饱和脂肪酸被过量的氧自由基攻击会产生过氧化脂质,MDA是过氧化脂质的最终代谢产物,其含量与细胞受自由基氧化破坏的成正比,生物膜损伤会抑制三磷酸腺苷(ATP)释放,导致能量供应不足,最终引起机体疲劳状态的产生〔13~15〕。本实验说明CEO可以保护细胞不被氧自由基破坏,防止生物膜被损伤,避免机体产生疲劳状态。