不同持续时间的游泳训练对高脂血症小鼠脂质代谢的影响

朱淦芳

(浙江中医药大学，浙江 杭州 310053)



不同持续时间的游泳训练对高脂血症小鼠脂质代谢的影响

朱淦芳

(浙江中医药大学，浙江 杭州 310053)

摘要：目的：研究不同的游泳持续时间对改善高脂血症的效果，寻找最适宜的运动强度和持续时间，达到最好的降脂目的。方法：将80只昆明种雄性小鼠随机分为正常对照组(C)、高脂对照组(H)、洛伐他汀组(L )及不同强度的游泳运动组(S1、S2、S3)，通过建立高脂血症小鼠模型，对高脂小鼠进行不同持续时间的游泳训练进行干预以及洛伐他汀治疗，6周后，检测血清及肝脏总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)等含量变化，分析不同持续时间的游泳训练对脂质代谢的影响。结果：经过6周的游泳训练后，高脂小鼠的TC、TG水平明显下降，HDL-C水平明显提高；不同持续时间的游泳训练中，20~40min/d游泳组综合降脂能力最好。 结论：当以游泳训练对高脂血症小鼠进行干预时，中等强度的游泳训练干预效果更为显著。

关键词：高脂血症；小鼠；游泳；持续时间

0前言

近年来，随着人们生活习惯特别是饮食习惯的改变，高脂血症的发病率呈明显增高的趋势，由于血脂水平过高引起一些严重危害人体健康的疾病，如动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等的发病率也逐年上升。 高脂血症的主要诱因之一就在于脂质在血管内皮沉积引起动脉粥样硬化、冠心病、脑血管病和周围血管病, 故治疗高脂血症对于预防其他相关诱发疾病具有重要的意义。

高脂血症运动干预的机制，主要是通过骨骼肌做功、耗氧、耗能对整个机体产生的应激，使得各器官调整、适应而产生相应代谢变化的过程[1]。迄今为止，在开展深入研究的同时，我国研究人员进行了大量的高脂血症运动干预的临床治疗效果的观察实验，从实验结果来看，不同形式的运动干预可以降低TC、TG、LDL-C水平，升高HDL-C[2]。对高脂血症患者血脂状况的改善起到了积极的促进作用[3-4]。然而，纵观国内外文献，不难发现有关不同的运动持续时间对改善血脂的研究并不多见。基于此，本课题针对不同的游泳持续时间对于高脂血症小鼠降脂质代谢的影响开展研究，为运动干预降血脂寻求更为适宜的运动方案。

1实验材料

1.1实验动物

从浙江中医药大学动物实验中心选取4周龄昆明种雄性小鼠80只，体重范围介于18~22g。

1.2高脂饲料

为了能够顺利建成高脂血症动物模型，本研究采取高脂饲料进行喂养。高脂饲料配方为基础饲料79%、胆固醇1%、蛋黄粉10%、猪油10%，浙江省医学科学院提供。

1.3实验主要器材

塑料游泳池(100×60×50cm3)，水深超过小鼠体长2倍，水温32±1℃。电子天平(型号：T200，G&G)；恒温水浴箱(型号：DK-S24，上海森信实验仪器有限公司)；旋涡混匀器(型号：XW-80A，上海精科实业有限公司)；低速低温离心机(型号：ID25-2，北京医用离心机厂)；紫外-可见分光光度计(型号：UV2400，徐州华纳精密仪器有限公司)，全波长酶标仪(型号：varioskam flash)等。

1.4主要试剂

TC、TG、HDL-C检测试剂盒(温州东瓯津玛生物科技有限公司)，羟甲基纤维素钠(上海试四赫维化工有限公司)等。洛伐他汀：由浙江海正生物材料股份有限公司惠赠。用蒸馏水制备1%的羟甲基纤维素钠溶液100mL，待溶解后加入30mg洛伐他汀粉末，配制成0.3mg/mL洛伐他汀混悬液。氯化钠、苦味酸等其他试剂均购自杭州华东医药股份有限公司。

2实验方法

2.1动物分组

80只雄性小鼠分笼饲养，每个鼠笼10只，自由饮食，适应性喂养3天，由国家标准啮齿类动物常规饲料喂养。动物饲养环境24℃±2℃，湿度40%~60%，自然昼夜节律。并将其分别分为正常组(C组，n=20)，高脂对照组(H组，n=20)，洛伐他丁治疗组(L组，n=10)，大强度游泳运动组(S1，n=10)，中强度游泳运动组(S2，n=10)，小强度游泳运动组(S3，n=10)(详见表1)。

表1　实验动物分组及运动干预方案

*注：游泳组(S1、S2、S3)，高脂对照组(Hyperlipidemia, H)，正常组(Control, C)每天0.2mL生理盐水灌胃；洛伐他汀组(Lovastatin, L )不进行运动，每天灌注20mg/kg剂量的混悬液

2.2高脂模型的建立

C组小鼠20只喂饲普通饲料，其余各组小鼠为模型组喂饲高脂饲料，6g/只/d，自由饮水。14 d后，选取两组小鼠各10只，禁食18h，摘眼球取全血于1.5mL EP管中，4℃，4 000 r/min 离心10min，提取上清液，用试剂盒(酶偶联比色法)测定血清TC、TG、HDL-C。模型组血清血脂的TC、TG测得的浓度与正常对照组相比显著性升高(P<0.05)、HDL-C浓度显著性降低(P<0.05)；模型组肝脏的TC、TG测得的浓度与正常对照组相比显著性升高(P<0.05)，说明高脂血症模型建立成功。

2.3运动干预实验

分别对S1、S2和S3组进行游泳运动干预，具体干预时间及方案见表1。

2.4各项指标的测定

2.4.1体重和身长。每周一次测定小鼠体重和身长，并定期观察食欲、行为、粪便、毛发及动物死亡情况，分别作记录并比对。

2.4.2血清各项指标。分离血清：6周后，最后一次休息以后，所有小鼠禁食18h，眼球取血处死，并将血液以3 000 r/min，离心15min后提取得到血清，放置冰箱4℃保存。

血清在冰箱中放置过夜后，测定各项指标：TC、TG、HDL-C的测定均采用酶联比色法，按照试剂盒说明的方法进行操作，以UV2400紫外分光光度计比色测定。

2.4.3肝脏各项指标。小鼠处死后，立即将其进行解剖，取出肝脏，称取总肝重。用肉眼观察肝脏病变，在相同部位取肝脏精确称取0.1g在冰水中制成20%的匀浆，4℃，4 000 r/min，离心10min，提取上清液。放置冰箱4℃保存。

肝匀浆上清液在冰箱中放置过夜后，用酶联比色法测定肝脏的TC、TG的含量，按照试剂盒说明的方法进行，以UV2400紫外分光光度计比色测定。肝指数用公式进行计算，肝指数=肝脏质量/小鼠体重。

2.5数据处理

根据生物统计学方法，采用SPSS18.0软件对所得数据进行方差分析，实验结果均数±标准差(Mean±SD)表示，P<0.05为有统计学意义。

3实验结果

3.1体重和身长

高脂饲料造模后，给予运动干预6周，测定各组小鼠的体重和身长，体重结果见表2。从表2可以看出，高脂运动组在游泳运动干预6周后，体重均有明显的下降，与运动前都有较显著性差异。就减轻体重方面而言，S1、S2和S3各组小鼠的效果要明显优于L组。在不运动的情况下，H组和C组的小鼠体重均有略微增加。而表中的数据也可以显示出，S2组对于体重的减少效果最为明显。故运动对于体重的减轻非常有益处。高脂饲料对小鼠的身长影响和普通饲料相比并无显著性差异，而且运动干预前后对小鼠身长的影响也不明显。

表2　实验后小鼠体重、身长变化结果

注：与正常对照组比较*P<0.05，**P<0.01

3.2血清各项指标的检测

高脂小鼠模型在运动干预6周以后，各组小鼠检测血清脂质的水平，并通过与C组的比较，分析判断干预效果见表3。

表3　游泳干预后各组小鼠血清TC、TG、HDL-C的变化结果

注：分别为与C组比较，*P<0.05，**P<0.01；分别为与H组比较，●P<0.05，●●P<0.01；表4同

从表3可以看出，S2组的血清TC，TG，HDL-C水平分别与C组相比有显著性差异；而与H组的血清TC、TG、HDL-C水平有非常显著性差异。S1组血清TC和HDL-C水平分别与C组相比有极显著性差异；TG有显著性差异；而与H组的血清TC水平相比有显著性差异；TG、HDL-C水平无差异。S3组血清TC、TG、HDL-C水平分别与C组相比有非常显著性差异；TC水平与H组的血清TC水平相比有显著性差异；TG、HDL-C水平无差异。

综上所述，不同的运动持续时间，对于调节血脂水平的差异比较大，20~40min/d的持续游泳时间，对于改善血脂效果更为明显。且L组和S2组的数值比较接近，说明S2组的效果与洛伐他汀治疗的效果相似，在以后的预防和治疗中适当的运动可以代替药物治疗，减少副作用。

3.3肝脏脂质各项指标的检测

高脂小鼠模型在运动干预6周以后，各组小鼠检测肝脏脂质的水平，并通过与C组的比较，分析判断干预效果见表4。

表4　游泳干预后各组小鼠肝脏TC、TG、肝指数的变化结果

从表4可以看出，S2组TC、TG水平分别与C组的水平相比有显著性差异；与H组相比有非常显著性差异。S1组血清与C组相比TC水平有非常显著性差异；TG水平有显著性差异；而与H组的血清水平相比有显著性差异。S3组血清TC、TG水平分别与C组相比有非常显著性差异；TC水平与H组的血清TC水平相比有非常显著性差异；TG水平无差异。说明运动可以有效改善肝脏的脂质水平，而且改善较为明显。总体来说，对于降低肝脏TC、TG水平，以中等强度为代表的S2组运动干预效果较好，接近于洛伐他汀药物治疗。

4讨论

4.1高脂模型的建立

肥胖和高脂血症除了遗传因素外，主要是由于脂肪摄入过多，体力活动不足，长期能量过剩所致。研究表明，摄入富含脂肪的食物，动物饱腹感差，且仅需不到 2% 的能量就能转化成机体脂肪[5]。因此，人们常用高脂饲料来制作高脂动物模型以进行科学研究。本研究用于建立高脂模型的动物，在血清脂蛋白构成上以及肝脏胆固醇和脂蛋白代谢酶的调节方面，尽可能与人类相近[6]。决定采用小鼠作为建模对象。因为小鼠容易繁殖和饲养，建模所需的成本会比较低；建模的模型形成时间较短，利于实验的顺利进行。

4.2不同持续时间的游泳对小鼠体重的影响

对有氧运动的强度和时间安排，美国运动医学会1996年提出：人体健身运动的适宜强度是本人最大强度的 60%，适宜时间是每天 30~ 60min[7]。采用不同的运动设计方案，经过6周的运动，平均体重下降最多的运动组小鼠是S2组，下降3.5g，S1组小鼠平均体重下降2.9g，平均体重下降最少的S3组，下降1.90g。L组小鼠平均体重下降0.8g，效果并不明显。通过分析数据可以发现，适宜持续时间的运动对于体重的减轻有明显的效果。

4.3不同游泳持续时间对小鼠血清脂质的影响

持续使用高脂饲料饲养小鼠后，小鼠的TC、TG水平都比正常组的小鼠明显要高，低于高脂模型组；而HDL-C则显著低于正常组小鼠而高于高脂模型组。实验结果分析得到：降低血清脂质效果最好的S2组的小鼠降低TG的能力甚至优于L组，而降低TC的能力也与L组接近，只是升高HDL-C的能力略有不足，低于C组。因为C组所采用的阳性药物是洛伐他汀粉末，在临床上使用的调制药物中属于他汀类。而他汀类具有竞争性抑制细胞内胆固醇合成早期过程中限速酶的活性，继而上调细胞表面LDL受体，加速血浆LDL的分解代谢，此外还可以抑制VLDL的合成。因此他汀类药物能显著性降低TC，LDL-C和apoB，也降低TG水平和轻度升高HDL-C。本实验也显现出了洛伐他汀药物主要降低胆固醇这方面的能力.。而有氧运动对于其他方面的调脂能力与此类药物相比相差不是很大。而运动组中各个持续时间相比较，20-40min/d的游泳运动训练对于调节血脂的综合能力比较高，由此可见，中等强度的游泳运动对于高脂血症的小鼠代谢具有调控优势。

4.4不同游泳持续时间对小鼠肝脏脂质的影响

通过观察高脂组和普通组小鼠肝脏颜色比较发现：普通组小鼠的肝脏为暗红色，而高脂组小鼠的肝脏则为明显的淡红色，略泛黄色，并带有较多脂肪。而各小鼠通过游泳干预或药物治疗后，肝脏的颜色较未运动都有所改善，为鲜红色。20~40min/d的游泳时间对于肝脏TC、TG的降低相对比较好。研究表明：规律运动可影响B族清道夫I型受体( SR- BI) 基因表达,提高血浆脂蛋白脂酶、胆固醇脂酰转移酶的活性, 降低肝脂肪酶的活性, 进而改变脂质代谢,达到防治高胆固醇血症的目的[8]。因此，对于脂肪肝患者来说，有规律的运动非常有利于肝脏的降脂，便于针对性地治疗。

5结论

参考文献

[1]陈肇宪.游泳训练高脂血症对小鼠脂质代谢的变化[J].中国组织过程研究与临床康复,2008,12(50):9925-9928.

[2]赵焕，连晓清，严建军,等.不同时间段运动与高脂血症的关系[J].江苏医药，2013,39(11):1277-1279.

[3]肖秀玉.高脂血症病人配合运动的疗效观察[J].福建医药杂志,2001,23(5):120-121.

[4]张勇,纪志敏,齐文华.不同运动时间的健美操锻炼对中年女性血脂及体质量的影响[J].中国临床康复,2004,24(8):5108-5109.

[5]Defronzora，Ferraninie. Insulin Resistance:A Mulifaceted Syndrome Responsible for NIDDM,Obesity Hypertension,Dyslipidemia and Athero sclerosis Card iovascular D isease[J].Diabetes Care,1991,14:173-194.

[6]刘雪梅,吴符火.几类高脂血症动物模型的比较[J].中西医结合学报,2004(2):132-134.

[7]何振强.有氧运动与控制饮食对肥胖者和高脂血症患者的疗效观察[J].广州体育学院学报,2002,22(5):34-36.

The Effect on Different Durations of Swimming Training

to Lipid Metabolism of Mice with Hyperglycemia

ZHU Gan-fang

(Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China)

Abstract:Objective: The study is done to seek the most appropriate exercise intensity and duration to lower lipid by studying the effect of different duration of swimming on the improvement of lipid metabolism. Methods: Dividing 80 male Kunming mice into 4 groups randomly: the normal control group (C), the high fat control group (H), the Lovastatin group (L) and the swimming groups with different exercise intensities (S1, S2, S3). Through modeling the mice with hyperglycemia, intervening the hyperlipidemia mice’s swimming training with different durations and treating them with Lovastatin, after six weeks, tested content variation including the serum and liver total cholesterol (TC), triglycerides (TG) and high-density lipoprotein (HDL-C) and analyzed the effect of different durations of swimming training on the lipid metabolism. Results: After six weeks’ swimming training, the hyperlipidemia mice’s levels of TC, TG apparently decline while the level of HDL-C apparently improves. In swimming training of different durations, the best group with ability of comprehensive lipid-lowering is 20-40 min/d swimming group. Conclusion: When intervented the hyperlipidemia mice by swimming training, the most apparent intervention effect was the swimming training with moderate strength.

Key words:hypermedia; mice; swimming; durations

中图分类号:G804.7

文献标识码：A