补充白藜芦醇对机体抗氧化能力的影响
——基于动物运动模型的系统评价
2021-09-15娄旭佳娄云霄孙龙飞林亚坤
◎ 娄旭佳,娄云霄,孙龙飞,林亚坤
(1.扬州大学 体育学院,江苏 扬州 225127;2.哈尔滨体育学院,黑龙江 哈尔滨 150008;3.西安体育学院,陕西 西安 710068)
运动性疲劳是指由于运动过度而引发身体工作能力下降的现象,是运动到一定阶段出现的一种正常生理反应[1],大强度的运动会消耗大量的能源物质和各种营养素,导致内环境酸稳态及渗透压失衡,内源性抗氧化防御系统动态平衡发生紊乱,引发氧化应激损伤,破坏蛋白质、DNA、脂质等细胞大分子,导致肌肉组织收缩能力降低,发生疲劳[2-3]。为维持运动中的竞技能力和减少运动疲劳造成的机体损伤,应及时给予相应的营养物质补充。
白藜芦醇是天然芪科的一员,是一种具有对称二苯代乙烯结构的天然多酚,由植物产生,主要包括葡萄、花生、番茄果皮、蓝莓、桑葚和越桔等[4-5]。国内外研究表明[6-7],白藜芦醇可改善体内血脂和脂蛋白的代谢,加强胰岛素的敏感性以及抗氧化活性,具有抗氧化、抗炎、抗痛感、抗癌及心血管保护等生物学方面的积极作用和药用价值[8]。有研究认为,白藜芦醇可通过改变机体能量代谢,延缓运动疲劳,但目前关于白藜芦醇的研究主要集中于疾病模型中,在心血管系统疾病、糖尿病中比较常见,在运动模型中关于白藜芦醇的研究较少。因此,关于白藜芦醇在运动模型中的作用机制需要进行系统的分析与评价。本文通过对补充白藜芦醇对运动后抗氧化指标数据进行Meta分析,评价运动后抗氧化指标的变化,从而为白藜芦醇在运动模型中抗氧化作用提供系统评价和参考。
1 材料与方法
1.1 文献检索策略
中文检索中国知网、万方、维普数据库,外文检索PubMed和Web of Science数据库。中文检索关键词为“白藜芦醇”“运动”“动物”“抗氧化”和“能量代谢”。外文检索检索关键词为“Resveratrol”“Exercise”“Anti-oxidation”和“Energy Metabolism”。检索年限为2000年—2021年2月。
1.2 文献纳入与排除标准
纳入标准:①文献研究类型为随机对照实验。②研究对象为动物(大鼠或小鼠)。③模型为运动干预。④实验组干预方式为白藜芦醇+运动,对照组为运动对照。
排除标准:①综述类文章。②研究对象非动物(大鼠或小鼠)。③疾病模型。④数据不完整,计算错误。⑤重复或相似研究。⑥无运动对照组或联合其他药物干预类。
1.3 文献数据提取
文献资料的阅读提取和统计输入由两名研究人员分别在相互不干扰的情况下独立完成,剔除与纳入标准不一致的研究文献。最终获取的文献资料信息采用Excel进行汇总,基本资料信息包含作者、发表时间、样本量、研究对象、运动方式、运动强度、给药方式和给药剂量等。
1.4 统计分析
采用Rev Man 5.3软件对纳入的文献指标进行Meta分析,计量资料以合并值均数差(MD)及95%置信区间(CI)表示,干预效果以平均值±标准差表示。I2统计量表示各组之间的异质性,I2≤50%时,各组之间无异质性,此时采取固定效应模型统计分析,反之,I2>50%时,各组之间存在异质性,此时采取随机效应模型统计分析。
2 结果与分析
2.1 纳入文献基本特征
通过检索,共获取相关文献886篇,其中中文514篇,英文372篇。剔除重复文章330篇,通过阅读文题和摘要以及区分文献类型上剔除不相关文献540篇,参考排除标准并进行全文阅读后剔除9篇,最终纳入文献7篇。纳入文献主要发表在2007—2017年,共455个样本量,其中干预组311例,对照组144例。5篇[9-13]文献为游泳干预,2篇[14-15]文献为跑台干预。研究中给药方式均为灌服。文献检索流程见图1,纳入文献基本特征见表1。
表1 纳入文献基本特征表
图1 文献检索流程图
2.2 纳入文献质量评价
纳入文献中的实验方法均采用随机对照实验,但所有实验均未描述随机分组的产生以及基线数据和分配隐藏,3篇[12,14-15]文献报道了基金课题,4篇[9-10,12,14]文献报道了动物饲养的环境条件,实验目的、设计、方法以及动物种类、分组、干预形式等在文献研究中均有提及。
2.3 结局指标分析
2.3.1 超氧化物歧化酶
7篇文章报道了超氧化物歧化酶活性(SOD),其中2篇[12-14]文章报道了骨骼肌中SOD活性,异质性检验显示各研究结果间均存在异质性(P<0.00001,I2=95%),因此采取随机效应模型Meta分析。结果表明两组骨骼肌中SOD活性差异无统计学意义 [MD=14.83,95%CI(-5.94,35.60),P=0.16],见图2。2篇[9,13]文章中报道了血清中SOD活性,异质性检验显示各研究结果间均存在异质性(P=0.003,I2=88%),此时采取随机效应模型Meta分析,结果表明两组血清中SOD活性差异没有统计学意义 [MD=13.04,95%CI(-0.09,26.17),P=0.05],见图3。3篇[10,12,15]文章中报道了心肌中SOD活性,异质性检验显示各研究结果间均存在异质性(P<0.000 01,I2=98%),此时采取随机效应模型Meta分析,结果表明3组间心肌中SOD活性差异具有统计学意义[MD=26.90,95%CI(3.38,50.42),P=0.02],见图4。分析结果表明在动物模型中补充白藜芦醇对运动后超氧化物歧化酶的活性起到增强作用。
图2 骨骼肌中SOD活性比较的Meta分析图
图3 血清中SOD活性比较的Meta分析图
图4 心肌中SOD活性比较的Meta分析图
2.3.2 丙二醛
6篇文章报道了丙二醛含量(MDA),其中2篇[12-14]报道了骨骼肌中MDA含量,异质性检验显示研究结果间存在异质性(P=0.07,I2=69%),此时采取随机效应模型Meta分析,结果表明两组间骨骼肌中MDA含量差异具有统计学意义[MD=-3.83,95%CI(-5.36,-2.30),P<0.00001],见图5。2篇[13,15]文献报道了血清中MDA含量,异质性检验显示研究结果间存在异质性(P=0.005,I2=92%),此时采取随机效应模型Meta分析,结果表明3组间血清中MDA含量差异具有统计学意义[MD=-2.98,95%CI(-4.39,-1.57),P<0.0001],见图6。2篇[10,12]文章报道了心肌中MDA含量,异质性检验显示研究结果间不存在异质性(P=0.36,I2=0),此时采取固定效应模型Meta分析,结果表明两组间心肌中MDA含量差异具有统计学意义[MD=-2.09,95%CI(-2.56,-1.62),P<0.00001],见图7。上述结果均表明补充白藜芦醇可以减少运动后体内MDA含量。
图5 骨骼肌中MDA含量比较的Meta分析图
图6 血清中MDA含量比较的Meta分析图
图7 心肌中MDA含量比较的Meta分析图
2.3.3 发表偏倚
根据文献[12-15]SOD活性进行分析,以标准化均数差(SMD)值为横坐标,以SE(logRR)值为纵坐标绘制漏斗图。漏斗图图形基本对称,表明其纳入文献发表偏倚不大。见图8。
图8 发表偏倚评估漏斗图
3 结论与讨论
SOD是机体的重要抗氧化酶,MDA是脂质过氧化损伤的重要指标[16]。赵昆等研究表明,补充白藜芦醇后可增加SOD活性并降低MDA水平,从而提高抗氧化能力,增加力竭时间[2]。NASIRI研究发现耐力训练使MDA水平显著升高,总抗氧化能力显著降低,训练后补充白藜芦醇能够显著降低MDA水平,并提出补充白藜芦醇可通过防止脂质过氧化来预防运动引起的氧化应激[17]。WANG在慢性阻塞性肺病研究模型中发现,白藜芦醇干预后,实验组炎症得到缓解,MDA水平降低、SOD活性升高,并提出其机制可能与激活SIRT1/PGC-1α信号通路有关[18]。
本文对运动后补充白藜芦醇的抗氧化效果进行Meta分析,结果显示,补充白藜芦醇可改善运动后的抗氧化能力,主要表现为提高SOD活性,同时降低MDA含量,从而增强抗氧化能力。由于各纳入研究间在动物品种、运动方式、运动强度、给药剂量及干预周期等方面存在一些差异,其可能影响结果的可靠性,后期研究中可控制运动方式及给药剂量等来减少对其影响。
本文的研究结果与上述研究结果基本一致,在运动后疲劳阶段补充白藜芦醇将会提升其抗氧化能力,这将对疲劳恢复、损伤起到重要的保护作用,但对其具体分子机制,还需进一步探究。