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中等强度运动对去卵巢大鼠子宫刺激、骨骼肌MDA含量及SOD、GSH-PX活性的影响

2012-08-02刘建宇

山东体育科技 2012年5期
关键词:骨骼肌自由基卵巢

刘建宇

(重庆三峡学院体育与健康学院,重庆 404000)

绝经后妇女因卵巢萎缩,体内雌激素水平下降,可引起因雌激素缺乏导致的疾病的发病几率增加,如骨质疏松症等。目前激素替代治疗(Hormonereplacement therapy,HPT)开展较为广泛,HPT可减轻绝经期综合征患者的系列症状,但由于治疗周期长且副作用多,使用亦有一定限制,而应用非药物手段进行干预,因其更安全、方便、经济,而且疗效显著,越来越受到相关学者重视。本实验通过运动干预的方法,观察中等强度运动去卵巢大鼠子宫刺激、骨骼肌MDA含量及SOD、GSH-PX活性的影响,探讨运动对去卵巢大鼠骨骼肌抗氧化能力的影响,进一步阐明运动对绝经后妇女的重要性,为运动抗衰老和制定老年健身运动处方提供科学方法与理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验药物 己烯雌酚片,由上海信谊药业有限公司生产,批号:030401。

1.2 实验动物 3月龄SD大鼠48只,全为雌性,体重240±20g,四川大学实验动物中心提供。

1.3 造模方法 按体重将48只大鼠随机分为甲、乙两组,其中甲组12只为假手术组(Sham组),乙组36只为手术组。1%硫贲妥钠液溶腹腔注射麻醉,2.4ml/kg体重。乙组大鼠切除双侧卵巢,甲组大鼠术式同乙组,进入腹腔后仅切除双侧卵巢附近一小块脂肪。术后用0.5%碘伏外擦伤口,右下肢肌肉注射青霉素钠,25万单位/只/日,1次/日,共用3天。

1.4 分组 术后7天,各组大鼠手术伤口愈合良好后,将乙组36只大鼠按体重随机分为造模组(Model组)、己烯雌酚组(DES组)和运动组(EX组),每组12只。

1.5 干预措施 DES组大鼠按22.5μg/kg.d的量给予己烯雌酚灌胃,每日1次,其余各组按体重灌服等量生理盐水。EX组运动干预参照Bedford[1]的动物负荷标准,于术后第7日起在小动物跑台上开始训练,采取中等强度,即大鼠起始跑速 12m/min,持续时间20min,隔日增加强度3m/min,持续时间增加10min,第2周起跑速达20m/min,持续60min,将跑台倾斜5°,维持此强度,5d/w,每天运动分早晚2次。休息日各组照常灌药(水)。

1.6 标本收集及指标测试方法 第12周末分别称大鼠体重,记录作为实验后体重。各组大鼠称重后应用股动脉放血方法处死,完整取出大鼠子宫,用玻璃分针剥离粘附的脂肪组织,然后用万分之一的电子分析天平称其湿重,然后经石蜡包埋、切片、HE染色后,于10×20倍镜下测量其平均子宫内膜厚度;取左侧股四头肌,制备成10%的组织匀浆用于MDA、SOD、GSHPX的测定。MDA含量测定采用硫代巴比妥酸(TBA)法测量,SOD活性使用黄嘌呤氧化酶法确定,GSHPX活性利用谷胱甘肽氧化法测定,实验所需试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,操作过程严格按照试剂盒的说明实施。

1.7 数据处理 测定所得数据应用SPSS12.0统计软件进行分析处理,参数值以±s表示,用单因素方差分析对实验结果进行统计分析,显著性水准取α=0.05,极其显著性水准取 α =0.01。

实验者均经过正规培训,采用盲法评估。

2 实验结果

2.1 实验前后各组大鼠体重变化

表1结果表明:实验前各组大鼠体重比较无显著性差别(P=0.4378>0.05);实验后 Model组与 Sham组比较,Model组体重明显增加,具极其显著性差异(P<0.01);EX组与Sham组比较无显著性差异(P>0.05);DES组与Sham组比较体重具有显著性差异(P<0.05),与Model组比较明显降低,具有极其显著性差异(P<0.01)。

表1 各组大鼠实验前后体重变化(n=12±s)

表1 各组大鼠实验前后体重变化(n=12±s)

注:与Sham组比较▲P<0.05,★P<0.01;与 Model组比较△P<0.05,☆P <0.01。

组别 实验前体重(g) 实验后体重(g)Sham 组 256.42 ±18.12 296.58 ±35.46△Model组 256.83 ±18.32 337.92 ±30.59★EX 组 264.33 ±16.47 313.17 ±17.47△DES 组 266.83 ±19.99 277.83 ±16.45▲☆

2.2 各组大鼠子宫湿重及子宫内膜厚度变化

表2结果显示:与Sham组比较,Model组、EX组DES组子宫湿重极明显降低,具极其显著性差异(P<0.01),尤Model组最为显著;Model组子宫内膜厚度显著降低(P<0.05),DES组子宫内膜厚度极显著升高(P<0.01)。与Model组比较,DES组子宫湿重显著升高(P<0.05),子宫内膜厚度极明显升高(P<0.01),EX组子宫湿重和子宫内膜厚度有明显增加趋势,但差异无统计学意义(P>0.05);与DES组比较,其它各组子宫内膜厚度均极显著降低(P<0.01)。

表2 各组大鼠子宫湿重及子宫内膜厚度变化(n=12±s)

表2 各组大鼠子宫湿重及子宫内膜厚度变化(n=12±s)

注:与Sham组比较▲P<0.05,★P<0.01;与 Model组比较△P<0.05,☆P <0.01;与 DES 组比较○P <0.05,□P <0.01。

组别 子宫湿重(mg) 子宫内膜厚度(um)Sham组 731.69 ±138.44☆□ 16.48±3.50△□Model组 81.85 ±15.80★○ 12.25 ±2.56▲□EX 组 119.89 ±16.04★ 14.38 ±2.14□DES组 138.43 ±28.76★△ 26.47 ±5.06★☆

2.3 运动干预后去卵巢大鼠骨骼肌MDA含量及SOD、GSH-PX活性的变化

表3结果显示,与Sham组比较,Model组MDA含量明显升高,具显著性差异(P<0.05),SOD、GSH -PX活性极明显降低,具极其显著性差异(P<0.01);与Model组比较,各组MDA含量均明显下降,其中EX组具显著性差异(P<0.05),Sham组和DES组具极其显著性差异(P<0.01);与DES组比较,EX组各指标均无显著性差异(P>0.05)。

表3 骨骼肌MDA含量及SOD、GSH-PX活性的变化(n=12±s)

表3 骨骼肌MDA含量及SOD、GSH-PX活性的变化(n=12±s)

注:与Sham组比较▲P<0.05,★P<0.01;与 Model组比较△P<0.05,☆P <0.01。

组别 MDA(nmol/ml) SOD(U/mg) GSH-PX(U/mg)Sham 组 37.54 ±7.11☆ 62.31 ±12.52☆ 80.30 ±16.34☆Model组 49.23 ±8.09▲ 42.43 ±9.22★ 63.05 ±15.71★EX 组 40.76 ±6.01△ 57.64 ±10.60△ 74.67 ±15.64△DES组 37.64 ±6.29☆ 60.28 ±12.37☆ 80.05 ±17.56☆

3 分析讨论

骨骼肌衰弱是老年人常见的增龄性病症,在众多引起骨骼肌衰老的学说中,自由基学说占有十分重要的位置,自由基的产生与清除失衡被认为是导致骨骼肌衰老的重要因素。绝经后妇女因卵巢萎缩,体内雌激素水平急剧下降,由此引起一系列疾病,其中骨质疏松症非常常见。进行绝经后妇女骨折风险综合预测时,须同时考虑骨内因素与骨外因素,骨内因素主要指骨的量和质,而骨外因素主要指肌肉的状况。肌肉无论是在参与神经肌肉功能发挥身体平衡与姿势协调,还是参与摔倒力学中的能量吸收与保护性反应的过程中,都占有不可替代的地位[1]。因此保持肌肉质量和功能的正常对绝经后骨质疏松患者具有重要意义[2]。

应用手术摘除卵巢模拟绝经后妇女骨质疏松症的方法,是目前最为公认的造模方法,能较好的模拟绝经后妇女身体的系列变化。大鼠卵巢摘除后,虽然骨骼肌的形态未发生明显异常改变,但骨骼肌肌纤维内自由基增加,抗氧化能力降低,骨骼肌氧负荷增大,机体肌肉的衰老过程加快。自由基能攻击生物膜中的不饱和脂肪酸,引发脂质过氧化作用,并因此形成脂质过氧化物,导致细胞损伤与机体衰老。MDA含量反映自由基损害所造成的脂质过氧化的程度,间接反映机体细胞受自由基攻击的严重程度。SOD、GSH-PX是机体内清除自由基的重要抗氧化酶之一,SOD能清除体内多余超氧阴离子自由基O-2,GSH-PX能增加H2O2和LPO的清除而减少OH和RO(烷氧自由基)及ROO(烷过氧自由基)的生成,可以起到保护细胞膜结构和功能完整的作用,从而延缓增龄性衰老的进程[3-4]。多数学者研究认为持续的中等强度有氧运动能加快骨骼肌自由基的清除[5-7]。任昭君[8]报道,中到大强度的运动训练能提高大鼠骨骼肌中SOD的活性,降低MDA含量。邓红[9]等报道,对大鼠进行4周的有氧运动训练,可使机体的SOD活力增强。本研究结果表明,EX组与Model组比较,MDA含量显著降低,SOD和GSH-PX活性显著上升,说明经过12周中等强度的运动训练后,去卵巢大鼠骨骼肌中自由基含量明显下降,而自由基的清除速率提高,从而减少脂质过氧化反应,可降低自由基对机体的损害,具有较好的抗衰老作用。

应用雌激素治疗去卵巢大鼠,能有效延缓骨骼质和量的下降[10,11],提高骨骼肌组织中抗氧化酶的活性,增强其对自由基的清除作用,有效改善肌肉质量。有研究表明,雌激素是膜磷脂过氧化反应的天然抗氧化剂,其抑制作用比维生素E强,因此雌激素具有较强的抗氧化和保护细胞膜稳定性的作用,能有效延缓机体的衰老[12]。本研究结果显示,DES组与Model组比较,MDA含量极显著降低(P<0.01),SOD和GSH-PX活性极显著增强(P<0.01),也证实雌激素能够使骨骼肌中的自由基含量下降,提高抗氧化酶活性,增强清除自由基的能力,能起到保护骨骼肌细胞、对抗衰老的作用。雌激素可改善绝经后妇女围绝经期症状,对抗骨质疏松、防治心血管疾病、延缓骨骼肌衰老等都有一定防治作用,但雌激素治疗过程中的毒副作用较大,尤其对子宫存在有明显刺激,具有一定的局限性[13]。本研究结果显示,DES组与 EX组比较,MDA含量、SOD和GSH-PX活性均无统计学差别(P>0.05),但 DES组 MDA数值低于 EX组,SOD和GSH-PX数值高于EX组,说明中等强度运动和雌激素一样能降低去卵巢大鼠骨骼肌自由基、提高抗氧化酶活性,增强清除自由基能力,但雌激素有比运动干预效果更佳的趋势。实验结果还显示,DES组较Model组子宫湿重明显升高(P<0.01),EX组无统计学差异(P>0.05),说明雌激素能较好地抑制大鼠去卵巢后子宫的萎缩程度,效果较运动更佳;但同时结果还显示DES组与其它各组比较,子宫内膜厚度极明显增加,均具极显著差异(P<0.01),说明雌激素能加大刺激子宫内膜,使之增厚,从而加大子宫内膜性疾病的风险。

同时实验结果还显示,实验前各组大鼠体重无明显差异(P>0.05),实验后Model组大鼠体重极明显增加(P<0.01),说明大鼠去卵巢后体重会出现大幅增长;DES组与Sham组比较体重显著性降低(P<0.05),与 Model组比较极明显降低 (P<0.01),表明雌激素能抑制去卵巢大鼠体重的增加,也低于正常水平。EX组与Sham组比较无显著性差异(P>0.05),表明运动能控制去卵巢大鼠体重的猛增,接近假手术组正常水平。本实验中观察到应用雌激素的大鼠体型肥胖、毛发光泽度低、饮食差、稀便、易激惹等类似绝经期及绝经后妇女某些症状,亦说明其副作用明显。

总之,中等强度运动可降低去卵巢大鼠骨骼肌自由基、提高抗氧化酶活性,增强清除自由基能力,改善骨骼肌性能,从而增加肌强度、协调性和平衡性,增强机体的灵活性、稳定性,减少跌倒、碰撞机会,从而减少绝经后妇女常见病患如骨质疏松症患者骨折的危险。中等强度运动干预疗效显著,而且能更好地减轻因药物对子宫的刺激作用,有效控制绝经后妇女的体重猛增等优点,较雌激素药物干预毒副作用更小,更安全。

4 结论

4.1 中等强度运动和雌激素均能延缓去卵巢大鼠子宫萎缩,运动对子宫的刺激较雌激素轻。

4.2 中等强度运动能维持去卵巢大鼠体重,能有效抑制去卵巢后体重的猛增,又能预防雌激素治疗所致体重减轻。

4.3 中等强度运动能显著降低去卵巢大鼠骨骼肌MDA含量,增强SOD、GSH-PX活性,减少自由基的堆积,提高机体抗氧化能力,改善骨骼肌性能,延缓骨骼肌衰老。

4.4 长期坚持中等强度的运动能改善围绝经期及绝经后妇女雌激素缺乏引起的相关症状,作为非药物疗法的重要手段,较雌激素药物干预更安全,优势明显,可作为临床选择。

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