有氧运动联合迷迭香提取物对高脂膳食大鼠睾丸组织炎症因子的影响

谢 晶 李宁川 王灵芝 李心悦 朱 玥 金 鹏 夏 俊

（扬州大学体育学院，江苏 扬州 225127）

随着我国脱贫攻坚战扎实推进，贫困发生率大大降低。随着社会的进步和科技的发展，我国在多个领域位列世界前列，居民消费水平的提高、社会环境的结构性变化潜移默化地影响了人们生活的方式，改变了人们的饮食习惯。近些年来，肉类占人们每日膳食的比例不断升高。当摄入的能量超过身体消耗的能量时，脂肪就会随之产生、积累。大数据显示，肥胖患者人数呈不断上升趋势，肥胖在各个方面影响着肥胖患者的生活。因而，“减肥”成为世界广泛关注的热点话题。其中，对于肥胖会造成女性不孕不育的关注和研究较多。众所周知，肥胖会导致女性内分泌和代谢紊乱、卵子存活率下降、子宫内膜应答异常等，妊娠率下降，不孕不育、流产、早产、新生胎儿先天缺陷等风险大大提升[1]。而对肥胖造成男性不育的研究较少。有观点认为，脂肪组织是一个储藏脂质的储能器官，也是一个内分泌器官，它在生物体系统中起着重要的调节作用[2]。

迷迭香，是一种唇形科灌木。迷迭香精油多选取其花和叶子进行提取。在食品生产方面，人工合成的抗氧化剂有一定毒性，致癌率高，人们更愿意选择从植物中萃取这类物质，因此，关于天然植物迷迭香的抗氧化活性研究较多。同时，迷迭香提取物还具有稳定颜色、防腐、祛臭等功效[3]。在卫生医疗方面，从迷迭香中提取的鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酸等多酚类化合物具有抗炎作用，在欧洲一些国家常运用迷迭香治疗炎症性疾病[4]。樊玲通过建立口腔溃疡模型，利用迷迭香酸治疗口腔溃疡大鼠，发现迷迭香酸能够有效促进口腔溃疡大鼠黏膜愈合，其治疗机制是迷迭香酸能够降低机体验证反应、纠正免疫功能紊乱[5]。

抗炎药物可以很好地抑制急性炎症症状，而对慢性免疫性炎症来说，抗炎药物不仅要有优良的疗效，而且可以长期服用，没有严重的副作用。现今，临床使用的抗炎药多由化学物质合成，人们长期服用或多或少都有不良副作用，最常见的是对消化道的刺激，降低人体免疫力，长期服用会引起心理或生理上对药物的依赖，产生诸如“我只有服用抗炎药病才会好”的心理作用。

本研究从调节睾丸炎症的角度，探讨有氧运动以及迷迭香是否能够降低高脂膳食大鼠血脂中TNF-α、NF-κB的水平，改善高脂膳食诱导大鼠肥胖导致的生殖功能障碍，以及有氧运动与迷迭香是否能够协同发挥作用。

1 材料与方法

1.1 高脂膳食大鼠建模与实验分组

选购50只体重为120-140g的清洁级健康雄性SD大鼠（4周龄），编号后饲养在不同笼子内。将大鼠饲料和自动饮水器置于笼子上的槽口内，保证大鼠能够自由饮食、饮水，每天换饲料和水，清理笼内的粪便、垃圾，更换垫料，保持笼内整洁、干燥。饲养温度维持在23-27℃，让大鼠生活在舒适的环境中，每天光照时间保持在12h左右。

从50只大鼠中随机选取10只设为标准组（C组），用普通饲料喂养；其余大鼠作为肥胖组进行建模，使用高脂饲料喂养，其他条件保持不变。4周后，若该组大鼠的重量÷对照组大鼠平均重量＞20%成立，则建模成功。将建模成功的40只大鼠随机分为数量相等的4组：高脂组（H组）、高脂+运动组（HE组）、高脂+迷迭香组（HR组）、高脂+迷迭香+运动组（HER组）。每天给各组大鼠供应充足的食物、水源，大鼠生长环境温度维持在18-22℃，光照时间约为12h。每周测量一次大鼠的重量。

1.2 运动方案

C、H、HR组大鼠每天在饲养笼中自由活动，HE、HER组大鼠每天要进行有氧运动。有氧运动方案：在 100cm×7Ocm×60cm的长方体游泳桶内无负重游泳，水深50cm，水温32-35℃；每周运动6天，持续10周。第一周为适应性运动，让大鼠适应运动环境。第一次运动，HE、HER组运动时间为20min，第一周的后续运动递增20min/d；后9周的有氧运动均保持 120min/d。在大鼠运动凭借自身脂肪漂浮时，应适当驱赶以保证其运动量。在大鼠游泳运动时，应须密切观察，防止大鼠溺水死亡造成实验损失，并随时清理游泳桶内杂物，保持游泳桶内卫生。大鼠出水后，用柔软清洁的干毛巾擦干，放回笼子内，防止大鼠生病。

1.3 迷迭香提取物摄入方案

选用水溶性提取物，HR、HER组每天灌胃0.6ml浓度为25mg/kg的迷迭香提取物，其他3组灌胃同体积的蒸馏水。

1.4 样本采集与处理

解剖前的最后一次游泳运动后，所有大鼠禁食12h，避免急性运动波及实验数据。解剖时，按照分组及编号测量大鼠的重量、长度。麻醉大鼠后，将血样（腹主动脉取血）注入对应的负压试管中，静置 2h。离心机离心（4000r/min）lOmin，取血清保存在-80℃环境中。取血后迅速摘取睾丸和睾周脂肪，去除多余组织，用冰生理盐水清洗血污，用滤纸沾干，保存在-20℃环境中。称取0.2-1g组织，按组织块重量W（g）/匀浆介质V（ml）为1∶9的比例制备匀浆，在烧杯中加预冷的匀浆介质（0.9%NaCL溶液），在冰水浴中迅速剪碎组织块。匀浆低温离心（3000r/min）15min后，提取上清液，存于-80℃环境中。

1.5 测定方法

运用ELISA测定血清TNF-α、NF-κB水平。

1.6 统计学方法

运用SPSS17.0分析处理数据（以均数±标准差表示）。同一指标不同组间进行方差的单变量分析，观察在不同因子的影响下，不同组的指标是否有显著性差异，两因子对指标的影响是否有交互作用。

2 结果

大鼠睾丸组织内NF-κB含量：与C组比较，H组含量显著升高；与H组比较，HE、HR组含量显著降低，HER组含量极显著降低。

大鼠睾丸组织内TNF-α含量：与C组比较，H组含量显著升高；与H组比较，HR、HER组含量显著降低，HE组含量无显著差异。

表1 各组NF-κB、TNF-α的含量

3 分析和讨论

ELISA测定血清显示：H组雄性高脂膳食大鼠睾丸组织内 NF-κB、TNF-α含量与对照组相比显著性升高，并具有统计学意义。这表明肥胖引发生殖系统的炎症反应，睾丸组织内产生慢性炎症反应。

3.1 睾丸组织中的NF-κB

NF-κB能调节促炎关键基因的表达，从而调控细胞凋亡和炎症。NF-κB作为一类重要的转录激活因子，会启动TNF-α、IL-1、细胞黏附分子等炎症因子的基因转录，引发炎症反应[6]。另有研究表明，细胞因子TNF和IL-1等的表达增加会反过来激活NF-κB[7]，从而形成恶性循环。

HE组经过长期有氧运动，高脂膳食大鼠睾丸组织NF-κB在细胞核中的表达有一定程度的降低（P＜0.05）；经过迷迭香提取物治疗后的 HR组高脂膳食大鼠睾丸组织NF-κB在细胞核中的表达有一定程度的降低（P＜0.05）。这表明有氧运动和迷迭香酸能有效抑制高脂膳食大鼠睾丸组织NF-κB在细胞核中的表达，使其恢复到正常水平。

3.2 睾丸组织中的TNF-α

TNF-α在哺乳动物的睾丸组织内发挥多种功能，调节与精子发生有关的各种细胞进程，如炎症反应等[8]。TNF-α是参与人体免疫反应的炎症因子。H组大鼠体内NF-κB、TNF-α含量与对照组相比显著性升高，并具有统计学意义。这证明肥胖引发了大鼠体内的炎症反应。徐雅丽等人研究发现，炎症导致肥胖小鼠睾丸内炎症因子TNF-α的含量升高，破坏了血生精小管屏障的结构，损害肥胖小鼠的生育力[8]。迷迭香能否有效控制睾丸组织内TNF-α的含量是本实验的关键。

本实验结果显示，HE组经过无负重游泳训练之后，大鼠睾丸组织内的 TNF-α含量有所下降，但没有显著性差异（P=0.056＞0.05）。这表明长期进行有氧运动能够抗炎，但效果不明显。有研究表明，运动训练会增加应激大鼠外周TNF-α含量。这可能是运动不能有效降低TNF-α的原因。

HR组高脂膳食大鼠在迷迭香提取物的治疗下，睾丸组织炎症因子 TNF-α含量显著降低（P＜0.05），表明迷迭香提取物能够有效减轻睾丸组织内的慢性炎症反应。

本研究表明，有氧运动、迷迭香提取物能有效降低睾丸组织的炎症反应。有氧运动、迷迭香提取物显著改善高脂膳食诱导的高脂膳食大鼠睾丸组织的炎症，可能是通过降低肥胖引起的炎症因子TNF-α，从而阻断NF-κB信号转导通路，抑制NF-κB的转录，进一步减少TNF-α的含量。有氧运动联合迷迭香提取物虽然使NF-κB、TNF-α的含量有所降低，但效果不显著，其可能的原因有：①有氧运动与迷迭香提取物抑制机制不同，抑制效果有相互抵消的可能；②有氧运动时长设置、迷迭香发挥抗炎作用的物质配比未能发挥最大效果。

4 结论与展望

高脂膳食会引起TNF-α升高。有氧运动和迷迭香提取物都可以抑制高脂膳食引起的TNF-α升高，抑制睾丸组织中NF-κB表达，从而减轻局部炎症反应。迷迭香提取物对降低TNF-α含量的效果最为明显。有氧运动联合迷迭香提取物可有效降低NF-κB通路相关基因和蛋白的表达，抑制因TNF-α引发的慢性炎性反应，减轻睾丸组织中的炎症，但两者并没有交互作用。

今后可以从迷迭香降低 TNF-α的机制入手，研究迷迭香的成分及其最佳配比，使其更好地与有氧运动联合，最大限度地发挥其药用价值，达到更好的抗炎效果。