不同负荷的间歇性游泳运动对衰老小鼠腓肠肌丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性的影响
2019-08-07韦忠建陆碧琼胡江平
韦忠建 陆碧琼 胡江平
(1贺州学院旅游与体育健康学院,广西 贺州 542800;2广西民族师范学院体育学院)
运动尤其是有氧运动对延缓机体衰老有着积极意义,但有氧运动尤其是长时间的低强度有氧运动很难长久坚持,致使延缓衰老效果无法长期保持。而一定强度的间歇性运动不仅可在间歇时间消除疲劳、易于坚持,且同样具有良好的延缓衰老效果。乔秀芳〔1〕研究发现,6 w的间歇性跑台运动可显著提高小鼠骨骼肌和心肌抗氧化水平及自由基消除能力。刘晓莉等〔2〕通过研究也得出相似的结论。虽然目前已有学者对间歇性运动与衰老关系进行了研究,但研究多集中于无氧运动或力竭运动,而对于不同强度的间歇性运动对延缓衰老效果的比较研究较少。一定强度的有氧间歇性运动的效果可能更好,且更适合老年人。本文探讨不同负荷强度的间歇性游泳运动对衰老小鼠腓肠肌丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。
1 材料与方法
1.1 实验动物 从广西省动物实验中心购买实验所需的雌性小鼠,3个月左右,共50只。适宜的温度和环境下饲养(温度25℃左右、湿度50%左右),自由饮食,所有小鼠食用统一标准的饲料。
1.2 实验方法 适应喂养1 w后, 50只小鼠随机分成两组,一组10只(SIG组),一组40只(衰老造模组)。SIG组每天注射125 mg/kg的生理盐水,注射位置为颈背部,注射时间为6 w;造模组每天在相同的位置和时间注射相同剂量的D-半乳糖溶液,注射6 w后,所有小鼠眼眶取血制备血清,测量血清中MDA、SOD的含量。造模结束后,从40只小鼠随机选取比较适合运动干预的小鼠30只,分成数量相等的3组,即衰老对照组(ACG组)、无负重的间歇性游泳组(NWIEG组)、负重间歇性游泳运动组(WIEG组)。NWIEG组每天运动3次,每次运动时20 min,每次休息5 min,每周运动5次,共运动8 w。WIEG组负重质量(系在尾部)为体重的7%,每天运动6次,每次运动3 min,休息3 min,每周5次,共运动8 w。运动组在相同的水箱里进行游泳,水的深度和温度保持一致;各组饮食、饮水和生活环境上保持一致。
1.3 腓肠肌MDA、SOD含量的测定 血清制备:注射6 w后,小鼠眼眶取血,将血液样本置于离心机中,以3 500 r/min离心15 min,然后取血清进行测试。腓肠肌组织匀浆制备:小鼠用乙醚麻醉后,取出腿部的腓肠肌(小鼠均为同一位置的肢体),用生理盐水将腓肠肌清洗干净,再用滤纸将腓肠肌上面的水分吸干净,然后称重保存。取出组织,捣碎,取一定数量放入匀浆机,按照1∶9的比例〔组织重量(g):匀浆介质(ml)〕加入预冷的生理盐水研磨成10%的组织匀浆,以3 500 r/min离心15 min,取上清液,然后进行检测。试剂盒购买于南京建成生物工程研究所,按照说明书进行操作。MDA含量测定采用硫代巴比妥法、SOD活性测定采用黄嘌呤氧化酶法。
1.4 数据处理 采用SPSS17.0软件进行t检验。
2 结 果
2.1 造模前后小鼠形态特征、体重及MDA含量、SOD活性的变化 在造模前所有的小鼠健康状况良好,表现为毛色发亮、无脱毛现象、精神饱满、反应灵敏迅速、饮食、饮水及排便正常。造模后,SIG组身体状况无明显变化,且体重较注射前明显增加;而造模组身体出现了明显变化,主要有毛色暗淡、脱毛、反应迟钝、食欲下降等,表现出明显的衰老症状。造模组体重较造模前显著增加(P<0.05),但与SIG组相比却显著下降,差异有统计学意义(P<0.05);同时造模组MDA含量较造模前明显升高(P<0.01),而SOD活性较造模前明显下降(P<0.01),见表1。
2.2 造模8 w后各组腓肠肌MDA、SOD含量的变化 ACG组8 w后MDA含量较SIG组显著升高(P<0.05),而SOD活性较SIG组显著下降(P<0.05);NWIEG组8 w后MDA含量较ACG明显下降(P<0.05),而SOD活性较ACG组明显升高;WIEG组8 w后MDA含量较ACG组有所下降,但无显著性差异(P>0.05),而SOD活性较ACG组有所升高,但也无显著性差异(P>0.05),见表2。
表1 造模前后两组体重、血清MDA、SOD的变化
与注射前比较:1)P<0.05,2)P<0.01;与SIG组比较:3)P<0.05
表2 造模8 w后各组腓肠肌MDA含量和SOD活性
1)与ACG组比较,2)与SIG组比较,3)与NWIEG组比较:均P<0.05
3 讨 论
衰老模型的建立作为整个实验的关键环节,其成功与否直接关系到后续实验干预效果。D-半乳糖注射是制作衰老模型的常用手段。注射D-半乳糖所引发的衰老过程和机制与自然衰老较为相似,因此被广泛应用于衰老动物模型的建立。作为膜脂过氧化最重要的产物之一,MDA的大量产生不仅引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合,且还能加剧细胞膜的损伤,使细胞的功能显著下降。SOD作为机体天然存在的自由基清除因子,具有抗衰老、抑制心脑血管疾病、提高人体免疫功能等作用。但随着机体衰老的发生,MDA含量将不断增加,而SOD活性逐渐降低。运动尤其是有氧运动可提高机体的抗氧化水平、加速自由基等代谢产物的消除。金雯等〔3〕通过研究得出,长期规律性的游泳运动(每天1 h)可显著降低大鼠股四头肌MDA的含量及使SOD活性显著升高。李垂坤〔4〕通过研究也得出,8个月的游泳运动(每天1 h)可显著提高小鼠大脑抗氧化的能力,对延缓小鼠大脑的衰老有着积极的作用。伍庆华等〔5〕研究得出,易筋经运动可提高老年人SOD活性、降低MDA的含量,延缓衰老。但也有研究认为大强度的无氧运动同样能提高机体的抗氧化水平〔1,2〕。
本研究表明随着衰老的发生,机体自由基产生增多、抗氧化水平不断下降。无负重的间歇性游泳运动可使小鼠抗氧化能力明显增强,减少自由基的产生和加快自由基消除速度,而负重7%(自身体重)的间歇性游泳运动虽然也能提高小鼠的抗氧化能力及自由基的消除能力,但提高幅度小于无负重运动。小鼠在负重7%(自身体重)的间歇性游泳运动可能处于一种轻度的无氧运动状态,致使MDA、SOD变化幅度有限,这与陆碧琼〔6〕、魏优秀等〔7〕研究结果基本一致。陆碧琼〔6〕认为,相比于负重5%(自身体重)的间歇性游泳运动,无负重的间歇性游泳的抗衰老效果更好。
综上,长期进行无负重的间歇性游泳运动和负重(7%自身体重)的间歇性游泳运动对改善小鼠腓肠肌MDA含量及SOD活性都有一定的效果,但相比负重运动,无负重的间歇性运动效果更好。