跑步運動對高脂小鼠的降脂作用

馬銀麗 湯浩舟

(南京軍區杭州療養院海勤療養區，310002)

血脂是血液中所含類脂質的總稱。血脂中主要包含膽固醇、三酰甘油(即中性脂肪)、磷脂、脂肪酸等。血脂增高叫高血脂，在臨床上高血脂常稱作高脂血癥[1]。

高脂血癥是一種常見病癥，在中老年人中發病率較高，受人們生活習慣特別是飲食習慣的改變等多種因素的影響，高脂血癥的發病率有明顯增高的趨勢，其危害是隱匿、逐漸、進行性和全身性的，會加速動脈粥樣硬化，乃至引起冠心病、腦血栓、腦出血等危及生命的疾病[2]。

高脂血癥可分為原發性和繼發性兩類。原發性與先天性和遺傳性有關，是由于單基因缺陷或多基因缺陷，使參與脂蛋白轉運和代謝的受體、酶或載脂蛋白異常所致，或由于環境因素(飲食、營養、藥物)和通過未知的機制而致。繼發性多繼發于代謝紊亂疾病 (糖尿病、高血壓、黏液性水腫等)，或與其他因素(年齡、性別、季節、飲酒等)有關。

目前的預防和治療高脂血癥的方法有飲食治療：低脂低糖飲食、戒煙限酒。運動治療：消耗體內能量促進代謝，提高體內某些酶活性。藥物治療：如消膽胺、煙酸肌醇酯、多烯康等[3-5]。

對于高脂血癥目前還是以預防為主，其中運動治療中的項目仍較模糊，跑步是我們日常生活中較普遍并方便可行的方法。適當的跑步可以強健心肌、提高消化和吸收能力[6]。因此，我們研究運動治療中的跑步項目是否對降脂作用有效來進行實驗討論。

1 實驗主要儀器、試劑

1.1 實驗主要儀器 可調速平面跑步機(型號：800，IITC)；風光光度計(型號：Unico 2000)；冷凍高速離心機(型號：Labofuge 400R，Thermo Scientific)；精密電子天平(型號：T200，G＆G)；4℃冰箱(BCD-205E/Y，海爾集團)；恒溫水浴箱(型號：DK-S24，上海森信實驗儀器有限公司)；微量加樣器；一次性手套；手術剪；鑷子；灌胃針；數碼相機(型號：E800，BenQ)；旋渦混合器(型號：XW-80A，上海精科實業有限公司)；研磨器。

1.2 實驗主要試劑 總膽固醇液體單試劑盒，三酰甘油液體單試劑盒，高密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒(溫州東甌津瑪生物技術有限公司)，基礎飼料，高脂飼料(79％基礎飼料、1％膽固醇、10％蛋黃粉和10％豬油，0.5％去氧膽酸鈉)[7]，洛伐他汀沖劑，氯化鈉。

1.3 實驗其他材料 苦味酸顏料，平皿，計時器，冰塊。

1.4 實驗主要試劑配制

1.4.1 洛伐他汀懸濁液的配制 30 mg洛伐他汀粉劑，溶于10 mL 1％的CMC溶液，充分溶解，制成懸濁液。

1.4.2 生理鹽水的配制 0.9 g Nacl溶于100 mL蒸餾水。

2 實驗方法與步驟

2.1 小鼠實驗前處理

2.1.1 小鼠適應訓練 將每只小鼠都放跑步機上適應性訓練5 min。觀察是否身體健全，符合實驗要求。大多數小鼠都能在1 min后強迫跑步，有些腳趾破口出血，屬正?，F象。無明顯個體有不良反應。

2.1.2 小鼠分組標記 36只昆明小鼠，雌雄各半[8]，將它們隨機分成6組，分別標記為普通組、高脂組、藥物對照組、高強度跑步組、中強度跑步組、低強度跑步組。每組雌雄各3只，雌雄分籠飼養于浙江中醫藥大學動物實驗中心。標記方法[9](表1)。

2.2 建立高脂小鼠模型

2.2.1 小鼠喂養方式[10-11]普通組喂養普通小鼠飼料，其余各組均喂養高脂小鼠飼料，在動物實驗中心無菌房飼養2周。每只小鼠每天約進食6 g，自由飲水。

2.2.2 每周記錄體質量(表2～4)，觀察生長狀況 由表2可知，36只小鼠平均體質量 (24.5±1.3)g，生長狀況均良好，無出現死亡、消瘦等不良癥狀。

由表3可知，36只小鼠平均體質量(30.6±2.9)g，與1周前比較P=0.01，差異有高度統計學意義。生長狀況均良好，無出現死亡，消瘦等不良癥狀。

由表4可知，36只小鼠平均體質量(31.8±3.5)g，與兩周前比較P=0.01，差異有高度統計學意義，與1周前比較P=0.019，差異有統計學意義，生長狀況均良好，無出現死亡、消瘦等不良癥狀。

表1 各組各小鼠辨識標記

表2 建立模型前各組每只小鼠體質量(g)

表3 1周后各組每只小鼠體質量(g)

表4 兩周后各組各小鼠體質量(g)

2.3 檢驗高脂模型是否建立成功 隨機選取普通組和高脂組小鼠各3只，不分雌雄，禁食18 h后對血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和肝TC、TG濃度用分光光度計進行檢測分析。

2.3.1 取血、離心 眼球取血約0.3 mL于離心管中，4℃、4 000 r/min離心10 min，取上清液于新離心管，用試劑盒檢測。若離心后上清較少，可重復多次離心，直至所需量約0.1 mL。

2.3.2 取肝臟、離心 解剖小鼠取出整個肝臟于生理鹽水中浸洗，吸水紙吸干生理鹽水后稱重，在相同部位取0.1 g肝組織，于盛有5 mL生理鹽水的研磨器中研磨，至無塊狀肝組織后倒入離心管，4℃、4 000 r/min離心10 min，取中間層(上層為白色脂質層)，用試劑盒檢測，若離心后上清較少，可重復多次離心，直至所需量約0.1 mL。

2.3.3 試劑盒反應 分別按表5、表6、表7加入試劑，旋渦振蕩器充分混勻，放4℃冰箱保存待用。

表5 TG測定試劑盒(μL)

表6 TC測定試劑盒(μL)

表7 HDL測定試劑盒(μL)

2.3.4 分光光度計分析 TG、TC、HDL測定均使用546 nm的波長。并記錄數據。

2.3.5 計算公式

TG(mmol/L)=AT/AS·CS(CS=2.26 mmol/L)

TC(mmol/L)=AT/AS·CS(CS=5.17 mmol/L)

HDL(mmol/L)=AT/AS·CS(CS=1.29 mmol/L)

2.4 進行跑步運動期間

2.4.1 普通組和高脂組小鼠 雌雄分籠喂養3周，不參加跑步運動，每天生理鹽水灌胃，生理鹽水0.2mL。每只約進食6 g，普通組喂養普通飼料，高脂組喂養高脂飼料，自由飲水。

2.4.2 藥物對照組小鼠 雌雄分籠喂養3周，不參加跑步運動，每天藥物懸濁液灌胃，洛伐他汀懸濁液0.2 mL。每只約進食6 g，自由飲水。

2.5 跑步組小鼠

2.5.1 第1周運動強度 使用平面跑步機，每通道2只小鼠一起進行，轉數10 m/min，運動強度從高到低所用時間依次為30 min、20 min、10 min，即300 m、200 m、100 m的鍛煉量。1周不間斷鍛煉[12]，運動后休息半小時后用生理鹽水灌胃，生理鹽水0.2 mL。每只每天約進食6 g，自由飲水。在此強度訓練下，小鼠生理狀況良好，說明未到達運動極限。

2.5.2 第2周運動強度 使用平面跑步機，每通道2只小鼠一起進行，轉數12 m/min，運動強度從高到低所用時間依次為45 min、30 min、15 min，即540 m、360 m、180 m的鍛煉量。分別比第1周多240 m、160 m、80 m。1周不間斷鍛煉，運動后休息半小時后用生理鹽水灌胃，生理鹽水0.2 mL。每只每天約進食6 g，自由飲水。在此強度訓練下，小鼠生理狀況良好，說明未到達運動極限。

2.5.3 第3周運動強度 使用平面跑步機，每通道2只小鼠一起進行，轉數14 m/min運動強度從高到低所用時間依次為60 min、45 min、30 min，即840 m、630 m、420 m的鍛煉量。分別比第2周多300 m、270 m、240 m。1周不間斷鍛煉，運動后休息半小時后用生理鹽水灌胃，生理鹽水0.2 mL。每只每天約進食6 g，自由飲水。在此強度訓練下，小鼠生理狀況良好，說明未到達運動極限。

2.6 指標測定

2.6.1 取血，離心待用 眼球取血約0.3 mL于離心管中，4℃4 000 r/min離心10 min取上清于新離心管，若離心后上清較少，可重復多次離心，直至所需量約0.1 mL。

2.6.2 取肝臟，離心待用 解剖小鼠取出整個肝臟于生理鹽水中浸洗，吸水紙吸干生理鹽水后稱重，在相同部位取0.1 g肝組織，于盛有5 mL生理鹽水的研磨器中研磨，無塊狀肝組織后倒入離心管，4℃4 000 r/min離心10 min，取中間層，用試劑盒測量，若離心后上清較少，可重復多次離心，直至所需量約0.1 mL。

2.6.3 試劑盒反應 按表5、表6、表7加入反應試劑，放4℃冰箱待用。

2.6.4 分光光度計分析 TG、TC、HDL測定均使用546 nm的波長。記錄數據。

2.6.5 統計學處理 使用SPSS 17.0對實驗數據進行分析和處理，數據以均數±標準差(x±s)表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

3 結果

3.1 建模后小鼠體質量、血脂指標數據(表8) 通過建模后數據的統計分析，我們發現高脂組小鼠的TG、TC含量明顯高于普通組的對應項，高脂組小鼠的HDL含量明顯低于普通組。證明高脂模型已經建立，建模成功。

3.2 3周運動訓練后小鼠體質量、一些指標數據(表9～11) 各組小鼠間，肝指數在統計學意義上無明顯差異，但從數據上能看出高脂組的肝指數最高；高強度跑步組最低且與藥物對照組相似；中強度、低強度跑步組依次次之，相比正常組而言，中強度跑步組還是有優勢的。從體質量的數據情況來看，與肝指數大體相同。

根據數據說明，藥物對照組和高強度跑步組的TC、TG、HDL濃度與高脂組比較，均有顯著性差異。且藥物組和高強度跑步組的數值比較接近，說明高脂跑步組的效果與藥物對照組的效果相似。而中度及低度跑步組的TC、TG、HDL濃度相對于高脂組，沒有全部出現顯著性差異；但數值還是都有所變化的。說明，中等及低等的跑步運動量還不夠。

高強度跑步組對于中強度跑步組：TG、TC的濃度變化無顯著性差異，HDL的濃度變化有顯著性差異；高強度跑步組對于低強度跑步組：TC、TG的濃度變化均有顯著性差異，HDL的濃度變化有極顯著性差異。說明高強度和低強度這兩個程度的治療有一定的差距。這種較低的跑步強度并沒有起到明顯的效果。

數據顯示：藥物組對照和高強度跑步組相對高脂組的TC、TG濃度，都具有極顯著差異；且藥物對照組及高強度跑步組無明顯差異，高強度跑步組對于中強度組及低強度組：TC、TG的濃度變化均無明顯差異；HDL的濃度變化有顯著性差異。

3.3 小鼠實驗過程中每周的平均體質量變化(表12) 從表12可以清楚地看到，參加運動的三組小鼠和藥物對照組的小鼠體質量都有明顯下降，高強度跑步組的小鼠體質量和藥物對照組的相近，且均接近普通組。

表8 建模后小鼠體質量、血脂指標比較(x±s)

表9 3周運動訓練后各組小鼠肝指數、體質量指標比較(x±s)

表10 3周運動訓練后血清各血脂指標對照數據(x±s)

表11 3周運動訓練后肝的各血脂指標對照數據(x±s)

表12 實驗過程中每周各組小鼠平均體質量

4 分析與討論

高強度的跑步運動，即60％～80％HRmax的有氧運動對高脂血癥的預防及初期治療有效。堅持鍛煉將有望在患病初期和藥物治療相媲美。

對于日趨老年化的社會，我們對老年患病率較高的高脂血癥進行運動預防和治療研究。研究通過運動方式、運動強度、運動時間、性別等幾方面開展實驗探討。

本實驗只是單一地從跑步方面來驗證降脂效果，對于其他的很多有氧運動并未涉及，選擇跑步的原因是：①跑步屬于耐力型；②跑步運動到的肌群較多；③簡便易行。

在本實驗中，設立了高、中、低3個強度的對照訓練。其中高強度(即60％～80％HRmax的有氧運動)訓練之下，高脂模型小鼠的三酰甘油和總膽固醇含量明顯降低，高密度脂蛋白明顯上升，而中等強度和低等強度未達到較好的效果，間接說明在強度適當的情況下，每天的有氧耐力鍛煉對癥狀是起作用的。

目前研究表明，系統參加耐力訓練的男、女運動員都一致的表現出血漿高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)濃度升高，平均升高20％～35％，而參加速度、力量訓練的運動員則無明顯變化。Sgouraski在研究[13]急性運動對HDL-C的影響時，以78名運動員用最大強度運動15 min后發現HDL-C都有不同程度的提高，其中以長跑運動員最高。Zhang JQ等研究發現，正常人和高脂血癥患者以60％VO2max運動1 h后，其LPL濃度明顯上升并可持續24 h[14-16]。

普遍認為，慢性運動可以使TG濃度降低，而且其下降幅度與運動負荷和運動之前血漿TG的濃度正相關。持續時間長，周期性的大肌群參加的有氧運動，對血漿脂類和脂質蛋白濃度的影響較明顯[17]。

雌雄模型小鼠在本實驗的運動訓練下，都達到了理想的效果，說明高脂血癥的發病率與性別無明顯相關性，且運動效果也與性別無明顯相關性。

5 小結

由實驗得出：在60％～80％HRmax的有氧運動下，高脂血癥可以得到預防及慢性治療，實驗中其效果和使用藥物相當，但不排除造模的不完全性，時間過短而呈現假陽性。加強每天的跑步鍛煉，不僅可提高自身抵抗力，還能預防高脂血癥。

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