罗汉果叶黄酮对力竭性运动大鼠心肌组织形态结构的影响
2018-06-11谢一锋
谢一锋
摘 要:力竭性运动使运动的机体耗氧过多,局部组织缺氧、代谢产物堆积,对线粒体的氧化功能产生影响。罗汉果叶片中的黄酮物质具有活血化瘀的药理作用,并有较强的抗氧化性,其抗氧化性优于化学制剂,能有效清除运动导致机体内产生的过量自由基。本研究拟构建力竭运动动物模型,以雄性大鼠为研究对象,在对照实验中补充罗汉果叶黄酮补剂,通过离体实验测试来探索研究罗汉果叶黄酮对运动大鼠心肌线粒体的影响。
关键词:罗汉果叶黄酮 力竭运动 心肌组织 影响
中图分类号:G804 文献标识码:A 文章编号:2095-2813(2018)06(b)-0009-02
近年来,黄酮类化合物备受关注,国内外已经发现数千种黄酮类化合物,广泛应用于医药。对于罗汉果的重要成分黄酮类物质,已有的研究表明,黄酮类物质具有健胃、保肝利胆、降血脂血压、降低毛细血管渗透性、抗炎、抗菌、抗病毒、利尿、治疗心血管疾病、类肾上腺素等药理作用。罗汉果作为一种纯天然的中药材,其毒副作用小,具有很高的安全性。从罗汉果研究部位来看,主要是对罗汉果果实的研究,罗汉果的叶片方面的研究相对较少,种仁、根块、花朵方面的研究。罗汉果叶片中的黄酮提取物与运动相结合的研究可谓是凤毛翎角,故本研究将罗汉果叶黄酮对力竭性运动进行药物干预,系统的探索和分析叶黄酮对运动后的心肌组织形态结构的影响,力图能为罗汉果叶黄酮的药理作用研究提供了实验支持和理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验对象
由医学院实验动物中心提供健康清洁级(SPF级)六周龄SD雄性大鼠50只,体重为129~170g。分笼饲养,每笼5只,饲养笼为钢丝制品,并配用不锈钢罩、塑料吸水瓶,自由饮水,饲养温度控制在(26±4)°C,医学院实验动物中心提供标准龃齿类混合饲料。
1.2 实验分组与方案
适应性喂养一周后将SD大鼠随机分为5组,安静组、一次力竭运动组、一次力竭药物组、多次力竭运动组、多次力竭性药物组,每组10只。运动模型参照Tanaka等的方法制备,采用急性力竭运动制备运动性心肌损伤模型,运动方式为跑步。运动中采用声音、光刺激或者毛刷刺激老鼠尾部,极少数情况下,对偷懒老鼠采取电刺激。
安静组常规饲养,不进行力竭性跑台训练;一次力竭运动组、一次力竭药物组只在取材之前做一次力竭跑台训练;多次力竭运动组、多次力竭性药物组进行力竭跑台训练,速度由最初15m/min逐渐在10min内增加至30m/min(约75%VO2max)后,然后维持在该运动强度保持不变,坡度为0°,训练30d,每周训练6d,休息1d,每隔一周称重一次,并记录数据,所有药物干预组,每天以体重200mg/g灌胃罗汉果叶黄酮药剂,持续灌胃30d,根据体重调节灌胃剂量。
1.3 取材
最后一次力竭性跑台运动24h后腹腔注射乌拉坦溶液(3mL/kg)麻醉处死,将各组大鼠按照实验方案在冰上分批解剖,迅速取出大鼠心肌,放入预冷的生理盐水漂洗去血液,除去脂肪组织、结缔组织和血管,用滤纸吸去水分,将心尖组织放入10%甲醛溶液中固定,标号记录,待做石蜡包埋、HE染色,病理分析。心脏剩余部分用锡箔纸包裹,细麻绳系紧,标号后立刻放入液氮罐速冻,转至-80°C超低温冰箱保存。
2 实验结果
根据图1可知,A:安静组心尖组织HE染色切片;B:一次力竭对照组心尖组织HE染色切片;C:一次力竭药物组心尖组织HE染色切片;D:多次力竭对照组心尖组织HE染色切片;E:多次力竭药物组心尖组织HE染色切片。
如图1所示,安静组:心肌纤维排列正常,细胞核呈椭圆形,位居中;一次力竭运动组:心肌纤维排列及细胞核形态改变,出现较多的红色斑点;一次力竭药物组:心肌纤维排列及细胞核形态有少许改变,出现少量红色斑点;多次力竭运动组:心肌纤维排列紊乱、疏散,心肌纤维肿胀,间隙增宽,部分细胞核变性,间质出血严重;多次力竭药物组:心肌纤维极性排列无序、心肌纤维间隙增宽,炎性细胞浸润。
3 分析与讨论
力竭性运动使运动的机体耗氧过多,局部组织缺氧、代谢产物堆积,对线粒体的氧化功能产生影响,从而引起机体内源性自由基生成增多。机体本身存在着可以使体内产生的自由基得到有效清除,从而使自由基的形成和清除达到动态平衡。
罗汉果叶黄酮对力竭性运动大鼠心肌組织形态结构的影响如下。
由图1所示的心肌HE染色结果,安静组:大鼠心肌细胞正常,肌纤维排列整齐,呈短柱状,结构清晰,肌纤维和细胞核大小均匀,着色均匀,未见异常;一次力竭运动组心肌纤维排列出现紊乱,肌纤维缝隙增宽,心肌细胞不规则断裂,细胞核大小不均,细胞浆内出现较多的红色斑点;一次力竭药物组心肌纤维排列稍紊乱,肌纤维缝隙偶见增宽,细胞核大小不均,细胞浆内有少量红色斑点,说明一次性力竭运动心肌会产生损伤性改变。多次力竭运动组心肌纤维的形态结构明显改变,浑浊肿胀,心肌纤维非常紊乱,肌纤维缝隙大大增宽,细胞境界模糊不清,细胞核形状发生变化,大量炎性细胞浸润;多次力竭药物组心肌纤维排列无序,心肌细胞不规则断裂,细胞间隙加大,细胞核形状异变,有较多散在红色斑点。提示多次力竭运动,导致大鼠疲劳累积,大鼠心肌缺血缺氧性损伤加重。力竭运动时,机体需氧量大于耗氧量,会导致心肌缺氧,长期力竭运动会诱发血浆内皮素上升,机体内一氧化氮与内皮素失衡,进而冠状动脉持续收缩,自由基增多,机体自由基的产生和清除的平衡状态遭到破坏,线粒体钙离子聚集,导致心肌缺氧、缺血,继而发生心肌损伤。药物组心肌损伤小于力竭运动组,相关研究表明,罗汉果具有较强的抗氧化性,可以清除运动引起的自由基过多,说明罗汉果叶黄酮对力竭运动引起的自由基增多有一定的清除的效果,罗汉果叶黄酮的抗血液凝聚的功效也可能缓解力竭运动后红细胞聚集现象以及降低血液粘稠,使毛细血管灌注阻力不至于过高,血液流动性不受到太大影响,缓解心脏缺血、缺氧,从一定程度上缓解心肌损伤。
4 结语
一次力竭运动会引起心肌纤维排列及细胞核形态改变,多次力竭运动会导致心肌纤维排列紊乱、疏散,心肌纤维肿胀,间隙增宽,部分细胞核变性,间质出血严重。一次性力竭运动会引起心肌损伤,反复多次的力竭运动会加重心肌损伤,罗汉果能缓解心肌缺血缺氧现象,可从一定程度上减轻心肌损伤。
参考文献
[1] 陆燕玲.耐力运动训练对大鼠心功能及心肌线粒体能量代谢的影响[D].广西师范大学,2011.
[2] 丁树哲,王文信.力竭游泳对大鼠心肌线粒体钙运输的影响[J].中国生物化学与分子生物学报,1995(3):366-367
[3] 韩公羽,沈企华,韩绍雯.植物药黄酮成分与生理生化活性[M].中国书籍出版社,2010.
[4] 陈全斌,苏小建,沈钟苏.罗汉果叶黄酮抗氧化能力研究[J].食品研究与开发,2006,127(10):189-191.
[5] 梁英,朱志仁,潘英明,等.罗汉果黄酮的提取及清除自由基活性研究[J].食品科技,2010(11):211-214.
[6] 张红举,郭殿武.简述运动对心脏的影响[J].体育世界:学术版,2008(3):90-91.
[7] 常芸.运动心脏研究的现状和展望[J].山东体育科技,1999,12(4):29.
[8] 常芸,林福美,孙迎.运动心脏的自身调节因素[J].体育科学,1988(1):67.
[9] 刘伟,张洁.运动与心脏[J].体育科技,2000,21(3):43.
[10] 乌若丹,张翔,李永吉.中长跑运动的心血管效应[J].中国应用生理学杂志,1988,14(4):358-359.
[11] 李晓明,韩长良,钱永东.力竭性运动对心脏的影响研究[J].贵州体育科技,2006,12(4):50-51.
[12] 赵敬国,王福文.力竭性运动对心脏影响的研究(综述)[J].山东体育科技,2000,6(2):42-44.