生泰王對運動疲勞小鼠腦組織端粒酶表達的影響1）

章培軍，劉斌鈺，郭敏芳，邢雁霞，張麗紅，李麗芬

隨著老齡化社會的到來，人們越來越注重通過運動途徑來實現增強體質、預防疾病，從而延緩衰老。但是大部分人群卻不知道大強度的運動可造成機體內環境劇烈的變化，能量和物質代謝會暫時失衡，產生大量的自由基，引起機體組織器官的損傷。因此，探討運動疲勞時腦組織的改變，并尋找有效的調節方法，無論對于體育比賽還是日常工作和生活，都有重要的意義。生泰王由黃芪、枸杞、山楂和丹參等藥組成，具有補氣血、抗疲勞、增強免疫功能等功效，是延緩衰老的中醫臨床驗方，黃芪和枸杞具有抗自由基的作用［1，2］，山楂和丹參又有擴張心腦血管、活血化瘀等作用［3，4］。本實驗通過觀察小鼠運動后腦組織形態、端粒酶表達變化的影響，分析運動對腦組織損傷及加速衰老變化的影響，進而探討生泰王延緩衰老和干預力竭運動損傷的作用機制，為衰老研究提供一定的實用與實驗研究基礎。

1 材料與方法

1.1 藥物 生泰王中藥飲劑組方：黃芪15g，枸杞12g，薏苡仁10g，山楂6g，荷葉6g，丹參6g，甘草6g和大棗6枚組成。各藥先加藥材量的8倍水浸泡1h，沸騰后再煎40min，倒出，二煎加藥材量的6倍水，沸騰后再煎30min，過濾兩煎所得的濾液，混合濃縮成1∶1的藥液（每毫升藥液含生藥1g），40℃冰箱保存備用，用時配成25%與12.5%濃度，按20mL／kg給予。

1.2 動物 昆明種小鼠，體重（20±2）g；雌雄皆用，均購自山西醫科大學實驗動物中心，生產許可證號：SCXK（晉）2009－001。

1.3 試劑 端粒酶免疫組化測試盒武漢博士德公司產品。

1.4 儀器 UV－7504PC紫外可見分光光度計，上海欣茂儀器有限公司產品，OLYMPUS BX51＋Image pro plus圖像分析系統，北京順能電子儀器有限公司（日本生產）。全自動組織切片機、YD－12P1.5智能環保型生物組織脫水機、YD－AB型生物組織攤烤片機均為浙江省金華市益迪醫療設備廠產品，202－1AB型恒溫干燥箱為天津市泰斯特儀器有限公司產品。

1.5 生泰王對小鼠游泳力竭運動腦組織端粒酶表達的影響［5］實驗取小白鼠40只，隨機分為4組，生泰王高、低劑量組分別灌胃給藥生泰王飲劑5g／（kg·d），2.5g g／（kg·d）；對照組又分為運動組和非運動組，均灌胃等劑量的生理鹽水，每天對小鼠進行30min的游泳訓練，連續21d，于末次給藥后1h觀察小鼠力竭游泳時間［5］。免疫組化半定量分析借助多媒體病理彩色分析系統完成，端粒酶陽性物質呈棕黃色顆粒狀，細胞質或者細胞核內出現棕黃色為陽性染色，取腦組織切片，HE染色，觀察病理形態變化。

1.6 生泰王對力竭運動小鼠腦組織重量的影響 處死小鼠，迅速剝離全腦組織，經濾紙吸干后即刻扭力天平稱重。

2 結 果

2.1 生泰王對力竭運動小鼠腦組織端粒酶免疫組化的表達取生泰王大小劑量組、力竭運動對照組和非運動對照組的腦組織，行免疫組化檢測端粒酶的表達，細胞質或者細胞核內出現棕黃色或深黃色顆粒為陽性染色，用光密度值反映免疫組化染色的深淺程度，數值越大，表示顏色越深，陽性程度越高。陽性反應物主要分布于神經元細胞的胞漿中，呈棕黃色細小顆粒狀。力竭運動對照組腦組織端粒酶表達最多，其次為生泰王大小劑量組，非運動對照組端粒酶表達最少。詳見表1。

表1 生泰王對小鼠腦組織端粒酶表達比較（x±s）

2.2 生泰王對力竭運動小鼠腦組織顯微結構的變化 光鏡下可見，力竭運動對照組小鼠腦細胞形態多為三角形，細胞形態呈固縮狀態，且在細胞周圍出現空暈，細胞與細胞間質有缺損死亡，血管壁有內皮細胞的缺損，錐體細胞數量顯著減少；非運動對照組小鼠腦細胞形態圓潤多為圓形或卵圓形，細胞間質比較緊密，血管管壁光滑完整；生泰王大、小劑量組小鼠腦細胞形態圓形或卵圓形較多而三角形較少，偶見細胞與細胞間質有缺損、未發現死亡，血管壁內皮細胞未見明顯缺損，錐體細胞數量與力竭運動對照組相比有統計學意義（P＜0.01）。

2.3 生泰王對力竭運動小鼠腦組織重量的影響（見表2）

表2 生泰王對小鼠腦組織重量的影響（x±s）

3 討 論

運動不單是體力的較量，同時也是智力的角逐。當今時代競爭激烈，人們腦力和體力長期處于緊張、疲勞狀態，臨床上以疲勞、記憶力減退為主的亞健康狀態日益增多，給生活和工作帶來了不良的影響。運動性疲勞一直是目前醫學研究的重要內容之一，游泳運動性疲勞動物模型是一種較為理想的運動疲勞模型，小鼠在接受游泳訓練時，不會產生強烈的抵觸情緒，承受體力外的不良刺激少，是一種摻入“情感因素”最少的訓練方式。通過給予適宜水溫和充足的運動空間，可以使小鼠的運動能力得以充分的發揮［6］，但是運動強度增大、運動時間延長，導致機體免疫功能下降，運動性疲勞和損傷發生［7］。

端粒酶（Telomerase）是存在于真核細胞中的核糖核蛋白反轉錄酶，能修復損傷的端粒，防止細胞衰老、凋亡，維持細胞的永生化，還能誘導細胞重新進入分裂周期，復制新的細胞。端粒酶的組成主要包括核心酶和其他與之相連的蛋白質，其中端粒酶催化亞單位對端粒酶的活性起著至關重要的作用［8］。力竭運動對照組端粒酶表達數量和強度都較生泰王大、小劑量組增多，表明大強度的運動能誘導更多端粒酶的表達，可能是力竭運動過程中，由于各種因素的作用，能引起腦細胞端粒的損傷。過度運動引起端粒酶數量增多的機制可能是不適當的運動、較大強度或力竭運動，導致腦組織局部缺血、機體內環境較為劇烈的變化、能量和物質代謝會暫時失衡，使細胞組織結構破壞，產生大量的自由基［9］，使染色體末端端粒上的鳥嘌呤G被氧化成具有調節端粒酶活性能力的7，8－二氫－8氧鳥嘌呤，激活了端粒酶的活性。生泰王大、小劑量組可促進運動小鼠腦組織神經元細胞端粒酶的表達下調，端粒酶在損傷區域周圍表達可能也提示在腦組織損傷時某種因素可以促使端粒酶的表達，促使其修復損傷的腦細胞，進而改善腦的功能。

人類生命質量的提高不僅僅是壽命的延長，更重要的是高齡時仍能保持良好的生活質量，而保持良好生活質量的前提之一就是有健全的大腦和良好的學習記憶能力。腦在發育成熟后，隨著年齡的進一步增長將逐漸衰老，進而影響記憶能力。祖國醫學認為，疲勞與正氣的耗損有關。如《素問 ·舉痛論》云：“勞則氣耗”。當氣虛不能上榮于頭時，則會影響腦的功能；當氣虛不能榮養四肢肌肉時，出現疲勞等癥狀。方中黃芪是健脾補氣藥的代表，于內大補脾肺腎之氣，于外衛外固表；補脾氣一則胃氣生化有源，二則健運脾機，脾胃同主肌肉，脾胃功能正常則使肌力倍增，維持正常氣機升降出入；補肺氣暢達營衛皮毛，固表抗御外邪，腎陽充足化生衛氣有源；補氣則氣旺血行，氣旺則力氣足為君藥。枸杞補腎陽，益精血，強肌肉，益筋骨，能幫助黃芪加強益氣固表的功能；薏苡仁利水消腫、健脾去濕、舒筋除痹均為臣藥。丹參、山楂益氣活血為佐藥，使氣血生理機能和諧充滿活力。荷葉升清陽、開胃消食、止渴生津，甘草調和諸藥保持肌腱韌帶的正常功能為使藥。本方將運動所需物質、功能、動力進行全面協調，提高應激能力，保護運動功能，恢復運動疲勞。

運動后腦組織端粒酶表達的增加可能與細胞內損傷蛋白的出現有關，腦細胞有可能通過運動應激后端粒酶高表達來實現對損傷蛋白的修復作用，從而抑制細胞凋亡的發生，保護腦組織功能。生泰王大、小劑量組使腦組織端粒酶的表達下調，提高小鼠的運動能力，說明生泰王具有保護腦細胞，抗力竭運動損傷及延緩衰老的能力，因而將生泰王作為運動補劑對提高運動能力、改善人體功能有重要意義。

［1］ 邵鴻娥，劉斌鈺，邢雁霞，等.枸杞多糖對小鼠體內抗氧化酶活性及耐力的影響［J］.中國自然醫學雜志，2010，12（2）：133－134.

［2］ 周萍，周瑩.黃芪的不同配伍應用體會［J］.中國實驗方劑學雜志，2011，17（10）：285－287.

［3］ 谷仿麗，陳乃富，戴軍，等.山楂總黃酮和茶多酚聯合調節血脂的優化配比研究［J］.皖西學院學報，2009，25（2）：76－78.

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［5］ 李麗芬.藥物實驗與制劑［M］.北京：中國科學技術出版社，2010：116－118.

［6］ 王叢笑，周軍.對中藥抗運動性疲勞研究中動物模型的一些思考［J］.中國實驗方劑學雜志，2009，15（3）：83－85.

［7］ 黨勝利，白石.不同負荷跑臺訓練對大鼠大腦海馬形態結構及VEGF、ET、eNOS表達的影響［J］.西安體育學院學報，2010，27（6）：727－730.

［8］ 梅凌，扈盛，胡亞哲.運動強度與端粒酶表達及心肌細胞受損的關系［J］.中國組織工程與臨床康復，2007，11（29）：5709－5711.

［9］ 熊正英，劉志剛.運動與細胞衰老的端粒機制及其研究進展［J］.陜西師范大學繼續教育學報，2004，21（3）：122－123.