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药膳干预对衰老大鼠骨骼肌抗氧化能力的影响

2018-08-31刘晓亭

中国老年学杂志 2018年16期
关键词:药膳骨骼肌线粒体

李 魏 刘晓亭

(辽宁中医药大学,辽宁 沈阳 100847)

肌肉衰减综合征是一种以老年人骨骼肌质量和骨骼肌力量及功能降低为主要特征的退行性病征,用以描述骨骼肌老化的进程〔1〕。其作为一种增龄性疾病,严重影响老年人的身体健康和正常生活,同时还增加老年人跌倒、骨折、糖尿病、肺炎等患病风险。本研究探讨药膳干预对衰老大鼠骨骼肌抗氧化能力的影响。

1 材料与方法

1.1实验动物及饲养 SPF级3月龄健康雄性SD大鼠30只,体重210~240 g,购于辽宁长生生物技术有限公司,许可证号SCXK-(辽)2015-0001。购入后于本学校实验中心动物房IVC独立送风饲养系统中在SPF条件下分笼饲养,以国家标准啮齿类饲料喂养,自由饮食、饮水,温度21℃±2℃,相对湿度55%±5%。

1.2药品及试剂 黄芪、党参、茯苓、白术、甘草购自沈阳市辽河大药房;氯化钠注射液购自辽宁民康制药有限公司;D-半乳糖(gal)美国Genview公司产品;水合氯醛,北京Solarbio有限公司产品;超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒及丙二醛(MDA)试剂盒均购自天津市灏洋生物制品科技有限公司。

1.3衰老大鼠模型的建立 将30只大鼠随机分为空白组、药膳组和模型组,每组10只。空白组每日腹部皮下注射0.9%生理盐水125 mg/kg,药膳组和模型组每日腹部皮下注射7.5% D-gal 125 mg/kg,连续注射6 w〔2〕,建立衰老大鼠模型。将黄芪、党参、茯苓、白术、甘草放入药罐,加水浸泡30 min后武火煎煮20 min取汁;然后将粳米下入药汁中,文火熬制汤汁浓稠,冷却后滤去残渣,存放于4℃冰箱保存。药膳组每日予以药膳10 ml/kg灌胃,空白组和模型组每日予以米汤10 ml/kg灌胃,持续4 w。

1.4指标检测 末次灌胃禁食24 h后,称大鼠体重,用10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,行腹主动脉取血,然后取大鼠一侧股直肌肌肉组织,按试剂盒说明检测血清及骨直肌SOD、GSH-Px和MDA活性。

1.5统计学方法 应用SPSS17.0软件进行t检验。

2 结 果

2.1药膳干预后各组大鼠一般指标变化 空白组大鼠精神状态佳,体毛白有光泽,反应灵敏,饮食排便正常;造模后,药膳组与模型组大鼠体毛枯黄,有严重掉毛现象,喜卧懒动,摄食量减少,大便稀溏;药膳干预后,药膳组大鼠精神状态好转,较模型组好动,毛色相对润泽,摄食增加,二便情况好转;3组大鼠体重均平缓增加〔空白组(432.82±10.28)g、模型组(437.08±13.34)g、药膳组(444.83±14.01)g〕,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2各组SOD、GSH-Px活性及MDA含量变化 与空白组相比,模型组血清及股直肌SOD、GSH-Px活性显著降低,MDA含量显著增加(P<0.05);药膳组血清及股直肌SOD、GSH-Px活性显著高于模型组,MDA含量显著低于模型组(P<0.05),见表1。

表1 各组血清及股直肌SOD、GSH-Px活性及MDA含量比较

与空白组比较:1)P<0.05;与模型组比较:2)P<0.05

3 讨 论

中医学认为,脾主运化、主统血、主四肢肌肉,是“气血生化之源”、“后天之本”,在中医论著中有诸多论述。《素问集注·五脏生成篇》曰:“脾主运化水谷之精,以生养肌肉,故主肉”。《太平圣惠方》曰:“脾胃者,水谷之精,化为气血,气血充盛,营卫流通,润养身形,荣于肌肉也”,说明全身肌肉都有赖于脾胃运化的水谷精微及营养滋润,如脾胃键运,则肌肉丰满、壮实,四肢强劲有力。若脾失健运,则肌肉瘦削,甚或痿废,进而导致肌肉衰减综合征的发生。现代医学角度认为,脾主肌肉四肢、主运化的功能与线粒体为细胞各项生命活动供应能量、为肌肉收缩提供能量的功能在某种程度上是相似的,脾主肌肉亦是通过线粒体的功能来实现的〔3〕。刘友章等〔4〕研究发现,长期脾虚模型大鼠线粒体含量减少,结构遭到破坏。而通过四君子汤复健后,其线粒体含量增加,结构恢复也接近正常,证实脾与线粒体的相关性。

现代医学认为,活性氧自由基(ROS)与肌肉衰减综合征的发生有密切联系。在骨骼肌衰老的过程中产生大量的自由基,导致骨骼肌氧化损伤,使骨骼肌细胞膜、线粒体及内质网等发生结构与功能改变,进而影响Ca2+转运,导致骨骼肌的收缩功能发生变化〔5〕。正常情况下,机体内有一整套完整的ROS防御系统,即包括SOD、GSH-Px、过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽转移酶(GST)等在内的酶促防御系统,其能够快速清除体内多余的ROS,使机体组织免受危害。SOD为活性氧的第一道防线,其水平影响机体的抗氧化能力。SOD活性降低将导致自由基堆积,而大量氧自由基可攻击生物膜中不饱和脂肪酸,导致脂质过氧化物,如MDA的增加,进而加剧细胞膜的损伤。GSH-Px的主要作用是清除脂类氢过氧化物,保护细胞膜结构和功能完整,保护机体免受损害。SOD、GSH-Px活性及MDA含量对监测组织的抗氧化水平及氧化损伤起重要作用。

线粒体是产生氧自由基的部位,同时也是自由基的重要攻击目标,过高的自由基水平使线粒体受到的损伤不断累积,导致肌细胞抗氧化能力降低,细胞完整性遭到破坏,进而导致骨骼肌的能量供应不足、功能紊乱及肌肉衰减综合征的发生,线粒体功能正常与否直接决定骨骼肌细胞生理功能的强弱。

肌肉衰减综合征在中医学属于“痿证”的范畴,其病因病机多为脾胃亏虚,肌肉衰减综合征治疗原则应为补脾益气,调理脾胃。而脾与线粒体在某种程度上又极为相似。本实验将营养支持与药物治疗相融合,选取补气健脾经典方剂-四君子汤中的党参、茯苓、白术、甘草四味药,加上补气生肌的黄芪及粳米等组成新的药膳方,对衰老大鼠进行药膳灌胃,进而观察骨骼肌抗氧化能力的变化。

本文结果显示,与空白组相比,模型组血清、股直肌中SOD和GSH-Px活性降低,MDA含量增加,这是因为D-gal致衰老大鼠与自然衰老大鼠衰老程度相似〔6~8〕,所以模型组大鼠因为年龄的增加,出现了骨骼肌抗氧化能力降低,骨骼肌细胞膜结构和功能完整性受损,导致体内氧化损伤增加,产生大量氧自由基。而高水平的氧自由基又作用于线粒体,造成线粒体损伤〔9〕,进而导致骨骼肌质量和骨骼肌力量及功能的降低,促进了肌肉衰减综合征的发生。同时模型组大鼠抗氧化能力的降低及氧化损伤的增加,也反过来证实了注射D-gal制备衰老动物模型这一方法的可靠性与可行性。而通过药膳干预后,结果说明通过补脾益气能够提高线粒体的抗氧化能力,减轻体内的氧化损伤,减少骨骼肌的损伤,进而延缓肌肉衰减综合征的发生。本实验表明,通过补脾益气药膳对衰老大鼠进行干预,可提高衰老大鼠的抗氧化能力,减轻氧化损伤,从而延缓骨骼肌的衰老,减缓肌肉衰减综合征的发生。

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