跑步运动对高脂小鼠的降脂作用

2012-01-15马银丽汤浩舟

中国疗养医学 2012年8期

马银丽汤浩舟

(南京军区杭州疗养院海勤疗养区，310002)

血脂是血液中所含类脂质的总称。血脂中主要包含胆固醇、三酰甘油(即中性脂肪)、磷脂、脂肪酸等。血脂增高叫高血脂，在临床上高血脂常称作高脂血症[1]。

高脂血症是一种常见病症，在中老年人中发病率较高，受人们生活习惯特别是饮食习惯的改变等多种因素的影响，高脂血症的发病率有明显增高的趋势，其危害是隐匿、逐渐、进行性和全身性的，会加速动脉粥样硬化，乃至引起冠心病、脑血栓、脑出血等危及生命的疾病[2]。

高脂血症可分为原发性和继发性两类。原发性与先天性和遗传性有关，是由于单基因缺陷或多基因缺陷，使参与脂蛋白转运和代谢的受体、酶或载脂蛋白异常所致，或由于环境因素(饮食、营养、药物)和通过未知的机制而致。继发性多继发于代谢紊乱疾病 (糖尿病、高血压、黏液性水肿等)，或与其他因素(年龄、性别、季节、饮酒等)有关。

目前的预防和治疗高脂血症的方法有饮食治疗：低脂低糖饮食、戒烟限酒。运动治疗：消耗体内能量促进代谢，提高体内某些酶活性。药物治疗：如消胆胺、烟酸肌醇酯、多烯康等[3-5]。

对于高脂血症目前还是以预防为主，其中运动治疗中的项目仍较模糊，跑步是我们日常生活中较普遍并方便可行的方法。适当的跑步可以强健心肌、提高消化和吸收能力[6]。因此，我们研究运动治疗中的跑步项目是否对降脂作用有效来进行实验讨论。

1 实验主要仪器、试剂

1.1 实验主要仪器可调速平面跑步机(型号：800，IITC)；风光光度计(型号：Unico 2000)；冷冻高速离心机(型号：Labofuge 400R，Thermo Scientific)；精密电子天平(型号：T200，G＆G)；4℃冰箱(BCD-205E/Y，海尔集团)；恒温水浴箱(型号：DK-S24，上海森信实验仪器有限公司)；微量加样器；一次性手套；手术剪；镊子；灌胃针；数码相机(型号：E800，BenQ)；旋涡混合器(型号：XW-80A，上海精科实业有限公司)；研磨器。

1.2 实验主要试剂总胆固醇液体单试剂盒，三酰甘油液体单试剂盒，高密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒(温州东瓯津玛生物技术有限公司)，基础饲料，高脂饲料(79％基础饲料、1％胆固醇、10％蛋黄粉和10％猪油，0.5％去氧胆酸钠)[7]，洛伐他汀冲剂，氯化钠。

1.3 实验其他材料苦味酸颜料，平皿，计时器，冰块。

1.4 实验主要试剂配制

1.4.1 洛伐他汀悬浊液的配制 30 mg洛伐他汀粉剂，溶于10 mL 1％的CMC溶液，充分溶解，制成悬浊液。

1.4.2 生理盐水的配制 0.9 g Nacl溶于100 mL蒸馏水。

2 实验方法与步骤

2.1 小鼠实验前处理

2.1.1 小鼠适应训练将每只小鼠都放跑步机上适应性训练5 min。观察是否身体健全，符合实验要求。大多数小鼠都能在1 min后强迫跑步，有些脚趾破口出血，属正常现象。无明显个体有不良反应。

2.1.2 小鼠分组标记 36只昆明小鼠，雌雄各半[8]，将它们随机分成6组，分别标记为普通组、高脂组、药物对照组、高强度跑步组、中强度跑步组、低强度跑步组。每组雌雄各3只，雌雄分笼饲养于浙江中医药大学动物实验中心。标记方法[9](表1)。

2.2 建立高脂小鼠模型

2.2.1 小鼠喂养方式[10-11]普通组喂养普通小鼠饲料，其余各组均喂养高脂小鼠饲料，在动物实验中心无菌房饲养2周。每只小鼠每天约进食6 g，自由饮水。

2.2.2 每周记录体质量(表2～4)，观察生长状况由表2可知，36只小鼠平均体质量 (24.5±1.3)g，生长状况均良好，无出现死亡、消瘦等不良症状。

由表3可知，36只小鼠平均体质量(30.6±2.9)g，与1周前比较P=0.01，差异有高度统计学意义。生长状况均良好，无出现死亡，消瘦等不良症状。

由表4可知，36只小鼠平均体质量(31.8±3.5)g，与两周前比较P=0.01，差异有高度统计学意义，与1周前比较P=0.019，差异有统计学意义，生长状况均良好，无出现死亡、消瘦等不良症状。

表1 各组各小鼠辨识标记

表2 建立模型前各组每只小鼠体质量(g)

表3 1周后各组每只小鼠体质量(g)

表4 两周后各组各小鼠体质量(g)

2.3 检验高脂模型是否建立成功随机选取普通组和高脂组小鼠各3只，不分雌雄，禁食18 h后对血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和肝TC、TG浓度用分光光度计进行检测分析。

2.3.1 取血、离心眼球取血约0.3 mL于离心管中，4℃、4 000 r/min离心10 min，取上清液于新离心管，用试剂盒检测。若离心后上清较少，可重复多次离心，直至所需量约0.1 mL。

2.3.2 取肝脏、离心解剖小鼠取出整个肝脏于生理盐水中浸洗，吸水纸吸干生理盐水后称重，在相同部位取0.1 g肝组织，于盛有5 mL生理盐水的研磨器中研磨，至无块状肝组织后倒入离心管，4℃、4 000 r/min离心10 min，取中间层(上层为白色脂质层)，用试剂盒检测，若离心后上清较少，可重复多次离心，直至所需量约0.1 mL。

2.3.3 试剂盒反应分别按表5、表6、表7加入试剂，旋涡振荡器充分混匀，放4℃冰箱保存待用。

表5 TG测定试剂盒(μL)

表6 TC测定试剂盒(μL)

表7 HDL测定试剂盒(μL)

2.3.4 分光光度计分析 TG、TC、HDL测定均使用546 nm的波长。并记录数据。

2.3.5 计算公式

TG(mmol/L)=AT/AS·CS(CS=2.26 mmol/L)

TC(mmol/L)=AT/AS·CS(CS=5.17 mmol/L)

HDL(mmol/L)=AT/AS·CS(CS=1.29 mmol/L)

2.4 进行跑步运动期间

2.4.1 普通组和高脂组小鼠雌雄分笼喂养3周，不参加跑步运动，每天生理盐水灌胃，生理盐水0.2mL。每只约进食6 g，普通组喂养普通饲料，高脂组喂养高脂饲料，自由饮水。

2.4.2 药物对照组小鼠雌雄分笼喂养3周，不参加跑步运动，每天药物悬浊液灌胃，洛伐他汀悬浊液0.2 mL。每只约进食6 g，自由饮水。

2.5 跑步组小鼠

2.5.1 第1周运动强度使用平面跑步机，每通道2只小鼠一起进行，转数10 m/min，运动强度从高到低所用时间依次为30 min、20 min、10 min，即300 m、200 m、100 m的锻炼量。1周不间断锻炼[12]，运动后休息半小时后用生理盐水灌胃，生理盐水0.2 mL。每只每天约进食6 g，自由饮水。在此强度训练下，小鼠生理状况良好，说明未到达运动极限。

2.5.2 第2周运动强度使用平面跑步机，每通道2只小鼠一起进行，转数12 m/min，运动强度从高到低所用时间依次为45 min、30 min、15 min，即540 m、360 m、180 m的锻炼量。分别比第1周多240 m、160 m、80 m。1周不间断锻炼，运动后休息半小时后用生理盐水灌胃，生理盐水0.2 mL。每只每天约进食6 g，自由饮水。在此强度训练下，小鼠生理状况良好，说明未到达运动极限。

2.5.3 第3周运动强度使用平面跑步机，每通道2只小鼠一起进行，转数14 m/min运动强度从高到低所用时间依次为60 min、45 min、30 min，即840 m、630 m、420 m的锻炼量。分别比第2周多300 m、270 m、240 m。1周不间断锻炼，运动后休息半小时后用生理盐水灌胃，生理盐水0.2 mL。每只每天约进食6 g，自由饮水。在此强度训练下，小鼠生理状况良好，说明未到达运动极限。

2.6 指标测定

2.6.1 取血，离心待用眼球取血约0.3 mL于离心管中，4℃4 000 r/min离心10 min取上清于新离心管，若离心后上清较少，可重复多次离心，直至所需量约0.1 mL。

2.6.2 取肝脏，离心待用解剖小鼠取出整个肝脏于生理盐水中浸洗，吸水纸吸干生理盐水后称重，在相同部位取0.1 g肝组织，于盛有5 mL生理盐水的研磨器中研磨，无块状肝组织后倒入离心管，4℃4 000 r/min离心10 min，取中间层，用试剂盒测量，若离心后上清较少，可重复多次离心，直至所需量约0.1 mL。

2.6.3 试剂盒反应按表5、表6、表7加入反应试剂，放4℃冰箱待用。

2.6.4 分光光度计分析 TG、TC、HDL测定均使用546 nm的波长。记录数据。

2.6.5 统计学处理使用SPSS 17.0对实验数据进行分析和处理，数据以均数±标准差(x±s)表示，组间比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 建模后小鼠体质量、血脂指标数据(表8) 通过建模后数据的统计分析，我们发现高脂组小鼠的TG、TC含量明显高于普通组的对应项，高脂组小鼠的HDL含量明显低于普通组。证明高脂模型已经建立，建模成功。

3.2 3周运动训练后小鼠体质量、一些指标数据(表9～11) 各组小鼠间，肝指数在统计学意义上无明显差异，但从数据上能看出高脂组的肝指数最高；高强度跑步组最低且与药物对照组相似；中强度、低强度跑步组依次次之，相比正常组而言，中强度跑步组还是有优势的。从体质量的数据情况来看，与肝指数大体相同。

根据数据说明，药物对照组和高强度跑步组的TC、TG、HDL浓度与高脂组比较，均有显著性差异。且药物组和高强度跑步组的数值比较接近，说明高脂跑步组的效果与药物对照组的效果相似。而中度及低度跑步组的TC、TG、HDL浓度相对于高脂组，没有全部出现显著性差异；但数值还是都有所变化的。说明，中等及低等的跑步运动量还不够。

高强度跑步组对于中强度跑步组：TG、TC的浓度变化无显著性差异，HDL的浓度变化有显著性差异；高强度跑步组对于低强度跑步组：TC、TG的浓度变化均有显著性差异，HDL的浓度变化有极显著性差异。说明高强度和低强度这两个程度的治疗有一定的差距。这种较低的跑步强度并没有起到明显的效果。

数据显示：药物组对照和高强度跑步组相对高脂组的TC、TG浓度，都具有极显著差异；且药物对照组及高强度跑步组无明显差异，高强度跑步组对于中强度组及低强度组：TC、TG的浓度变化均无明显差异；HDL的浓度变化有显著性差异。

3.3 小鼠实验过程中每周的平均体质量变化(表12) 从表12可以清楚地看到，参加运动的三组小鼠和药物对照组的小鼠体质量都有明显下降，高强度跑步组的小鼠体质量和药物对照组的相近，且均接近普通组。

表8 建模后小鼠体质量、血脂指标比较(x±s)

表9 3周运动训练后各组小鼠肝指数、体质量指标比较(x±s)

表10 3周运动训练后血清各血脂指标对照数据(x±s)

表11 3周运动训练后肝的各血脂指标对照数据(x±s)

表12 实验过程中每周各组小鼠平均体质量

4 分析与讨论

高强度的跑步运动，即60％～80％HRmax的有氧运动对高脂血症的预防及初期治疗有效。坚持锻炼将有望在患病初期和药物治疗相媲美。

对于日趋老年化的社会，我们对老年患病率较高的高脂血症进行运动预防和治疗研究。研究通过运动方式、运动强度、运动时间、性别等几方面开展实验探讨。

本实验只是单一地从跑步方面来验证降脂效果，对于其他的很多有氧运动并未涉及，选择跑步的原因是：①跑步属于耐力型；②跑步运动到的肌群较多；③简便易行。

在本实验中，设立了高、中、低3个强度的对照训练。其中高强度(即60％～80％HRmax的有氧运动)训练之下，高脂模型小鼠的三酰甘油和总胆固醇含量明显降低，高密度脂蛋白明显上升，而中等强度和低等强度未达到较好的效果，间接说明在强度适当的情况下，每天的有氧耐力锻炼对症状是起作用的。

目前研究表明，系统参加耐力训练的男、女运动员都一致的表现出血浆高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)浓度升高，平均升高20％～35％，而参加速度、力量训练的运动员则无明显变化。Sgouraski在研究[13]急性运动对HDL-C的影响时，以78名运动员用最大强度运动15 min后发现HDL-C都有不同程度的提高，其中以长跑运动员最高。Zhang JQ等研究发现，正常人和高脂血症患者以60％VO2max运动1 h后，其LPL浓度明显上升并可持续24 h[14-16]。

普遍认为，慢性运动可以使TG浓度降低，而且其下降幅度与运动负荷和运动之前血浆TG的浓度正相关。持续时间长，周期性的大肌群参加的有氧运动，对血浆脂类和脂质蛋白浓度的影响较明显[17]。

雌雄模型小鼠在本实验的运动训练下，都达到了理想的效果，说明高脂血症的发病率与性别无明显相关性，且运动效果也与性别无明显相关性。