锁阳煎剂对大鼠心肌组织自由基代谢的影响

李东哲,谢春雨

(琼州学院体育系,海南五指山 572200)

锁阳(Cynomorium songarium Rupr)属于锁阳科(Cynomoriaceae)锁阳属的单科单属单种植物[1,2]。中医认为锁阳性甘温,归肝、肾、大肠经。有补肾助阳,润肠通便功效[3]。近年来研究证明,锁阳具有多种药理活性,可清除自由基,提高免疫功能,抗缺氧、抗应激作用,它还有防癌、抗癌,免疫调节,延缓衰老,对防治心血管疾病有明显的效果[4]。本研究通过探讨锁阳对适量运动和力竭运动后大鼠心肌自由基代谢的影响,为锁阳以后在药食同补对运动员日常膳食补充提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验对象

雄性健康 Wister大鼠48只,体重200～260g,由兰州医学院动物实验中心提供。选用国家标准啮齿类动物干饲料喂养,自由饮食。

1.2 实验材料

锁阳购自甘肃酒泉医药公司,经西北师范大学生命科学学院植物专家鉴定。

1.3 锁阳煎剂制备

50g锁阳粉剂加入250mL蒸馏水中,文火煎制,抽滤、浓缩,制成1g/ml的锁阳煎剂,置无菌、低温条件下保存、备用。每周制备一次。

1.4 动物实验分组与预处理

48只大鼠常规适应性喂养一周。随机分为安静对照组、运动对照组、安静给药组、运动给药组,每组12只,各组动物饲养条件相同。各运动组大鼠在跑台上先进行5周的递增强度训练,每周训练6天(周日休息)每天训练20min,训练强度以跑台速度计,分别为:第 1周 15m/min、第 2周 22m/

min、第 3周 27m/min、第 4周 31m/min和第 5周 35m/min。第6、7周的强度为35m/min,每天训练30min[5]。第8周第1天进行力竭运动。各服药组每日运动前6h灌胃1次锁阳煎剂0.8ml/kg[6],非服药组灌服同等体积的生理盐水。跑台力竭判定标准为动物跟不上预定速度,大鼠腹部与跑道面接触,后肢蹬地无力,随转动皮带后拖达30s,毛刷刺激驱赶无效。行为特征为呼吸深急、幅度大,神精疲倦,俯卧位垂头,刺激后无反应[6]。记录跑台至力竭时间。运动力竭后即刻断头处死取出心肌组织,于预冷生理盐水中除去结缔组织,放置于液氮中冷冻,-40℃低温保存备用。

1.5 检测指标和方法

心肌SOD、MDA及T-AOC测定均按南京建成生物工程研究所提供的测试盒说明书操作;力竭时间的测定:用普通电子秒表测定。

1.6 数据处理

用Microsoft Excel 2000软件对所测数据进行处理,结果以均数±标准差表示,数据进行组间t检验。P<0 05为具有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 锁阳对大鼠跑台跑至力竭时间的影响

表1 锁阳煎剂对大鼠在跑台上跑至力竭时间

由表1可见,安静给药组与安静对照组相比,运动给药组和运动对照组相比,运动对照组和安静对照组相比,大鼠跑台至力竭时间均显著延长(P<0 01)。说明服用锁阳煎剂可以明显延长大鼠力竭时间,也充分证明锁阳煎剂在延缓大鼠运动性疲劳方面有着积极作用。

2.2 锁阳对大鼠在跑台上跑至力竭后心肌自由基的影响

表2 锁阳煎剂对大鼠在跑台上跑至力竭后心肌SOD活性、MDA含量、T-AOC活性变化

由表2可见,大鼠在跑台上跑至力竭后即刻,安静给药组和安静对照组相比,心肌SOD、T-AOC活性均有明显升高,前者高于后者,差异具有显著性(P<0.05);大鼠心肌MDA的含量明显降低,差异具有显著性意义(P<0.05)。运动给药组和运动对照组相比,心肌SOD、T-AOC活性均有明显升高,前者高于后者,差异具有非常显著性(P<0.01);大鼠心肌MDA的含量明显降低,差异具有非常显著性意义(P<0.01)。

3 分析与讨论

研究表明,心肌疲劳性损伤与缺血-再灌注损伤具有相同的机制,都存在着缺氧-复氧的过程。心肌缺氧-复氧损伤与氧自由基的作用密切相关[7]。缺氧-复氧损伤的机制主要是:①中性粒细胞产生的自由基可使缺血心肌在再灌注时出现暂时的心肌收缩功能紊乱,也可使毛细血管堵塞[8];②膜超氧自由基使生物磷脂结构内的不饱和脂肪酸过氧化而直接损坏了细胞膜,生成的脂质过氧化物和其它脂质水解物以及溶酶体的破坏进一步加重了膜损伤[9],甚至使微血管损伤和通透性增加,与此同时,它还可以造成蛋白质变性;③超氧自由基造成细胞内线粒体的损伤,使心肌细胞的肌浆网的破溃影响了细胞Ca2+的正常转运和分布,超氧化物自由基歧化生成的 H2O2能抑制细胞Na+-K+-A TP酶,从而导致细胞内钠离子浓度增加,刺激Na+—Ca2+交换,使钙内流增加。钙离子浓度过高触发了一系列的异常反应。包括激活Ca2+—ATP酶,致使高能磷酸盐下降;激活蛋白酶、磷脂酶导致细胞器官受损。钙的超负荷最终导致线粒体水肿,造成不可逆损伤[10]。

本实验结果显示,大鼠在跑台上跑至力竭后,给药组与其对照组相比,运动给药组与安静对照组相比,大鼠心肌组织中MDA的含量显著性下降,SOD活性、T-AOC显著性升高,说明锁阳煎剂具有保护心肌组织免受运动损伤的功能。其机制可能是:①锁阳煎剂可提高心肌组织抗氧化酶的活性,减轻自由基对生物膜的破坏和线粒体的损伤;②锁阳煎剂可抑制中性粒细胞的脂质过氧化;③锁阳煎剂可以降低超氧自由基造成细胞内线粒体的损伤,从而降低细胞内Ca2+浓度,抑制溶酶体的释放。

4 结 论

服用锁阳煎剂可明显提高大鼠心肌SOD活性和 TAOC能力,降低MDA含量,说明锁阳煎剂具有保护心肌免受自由基损伤的功能,增加抗氧化系统的能力,减少自由基对机体的损伤具有重要作用,同时对延缓运动性疲劳的发生和发展具有积极意义。

[1] 马坡泉.锁阳科一镇阳.内蒙古植物志[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社,1989:583～585.

[2] 甘肃革命委员会卫生局.甘肃中草药手册(第一册)[M].兰州:甘肃人民出版社,1970.

[3] 王盛民.中药材检索鉴别手册[M].第二版.北京:学苑出版社,2005:657.

[4] 江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海人民出版社,1977:2395-2396.

[5] 肖明珠,郭庆芳.动物运动性疲劳方法学研究之一——不同刺激方法对跑台大鼠运动疲劳及恢复期糖代谢的影响[J].中国运动医学杂志,1998,17(4):334～338.

[6] 陈奇.剂量确定参考《中药药理研究方法学》[M].北京:人民卫生出版社,2000:33,112-120.

[7] 杨正红.自由基与组织缺氧—复氧损伤,自由基生命科学进展(第一集)[M].北京:北京原子能出版社,1993.

[8] Bulkey GB.Pathophysiology of free radical-mediated reperfusion injury[J].J Vasc Sru,1987:5-512.

[9] Chambera DJ,et al.Free radicals and ischemic injury;allopurinol pretreatment or f ree radical scavengers improve myocardial protection during cardioplegic arrest and reperfusion.In Superoxide and superoxide Disonutase in chemistry,Biology and Medicine ced.Rotilio,C,J,Elsevier science publishers,Amsterdam,New York,Oxford,1986:585-587.

[10] Kaminishi J.Increase VS decrease of calciym uptake by isolated bart cellsinduced by H2O2VS HOCL[J].Am,J,physiol,1989:256-598.