8周耐力訓練對小鼠心肌SDH適宜刺激年齡的研究

鞏清波

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8周耐力訓練對小鼠心肌SDH適宜刺激年齡的研究

鞏清波

重慶文理學院體育學院，重慶, 402160。

目的：觀察不同周齡組耐力訓練對心肌代謝酶的影響，探討耐力訓練對心肌代謝酶產生最佳刺激的適宜年齡。方法：有氧訓練以2%體重的負重負荷進行游泳60min/次，訓練8周后，休息一天，用4%戊巴比妥那麻醉致死，取心肌分別用作冰凍切片和石蠟切片（橫切面）。酶組織化學方法測定琥珀酸脫氫酶（SDH）。結果：經過8周耐力訓練后各周齡訓練組小鼠心肌的SDH的的活性明顯增強，與對照組相比有顯著性差異。結論：經過8周耐力訓練后，心肌SDH均以3W組小鼠變化最為明顯，提示如果要提高有氧代謝能力早期訓練效果比較好。

有氧耐力訓練；不同周齡；小鼠；心肌代謝酶

國內外學者從細胞、分子水平對運動訓練對骨骼肌和心肌的影響進行了大量的研究，許多研究表明耐力訓練可以使線粒體酶活性增加和骨骼肌有氧代謝酶活性提高[1-7]。而運動訓練對心肌代謝酶的影響及其年齡特征，相關研究尚不多見。為了了解不同年齡者進行早期有氧訓練對心肌代謝酶的影響，本研究以36只雌性KM小大鼠為對象，分別從3周齡、6周齡、12周齡開始進行有氧訓練6周，了解小鼠生長發育過程中心肌代謝酶變化的年齡特征，觀察耐力訓練對不同周齡組心肌代謝酶的影響，探討耐力訓練對心肌代謝酶產生最佳刺激的適宜年齡，為有氧訓練的早期專門化提供理論依據和參考。

1 研究方法

1.1 實驗動物及分組

36只健康雌性SPF級KM小鼠，根據開始游泳訓練的周齡不同分為3周齡組、6周齡組和12周齡組，每組12只（每組分別隨機設對照組6只），嚙齒類動物飼料喂養，常規適應性喂養4天，然后對訓練組進行訓練。

1.2 耐力訓練動物模型的建立

對照組：常規飼養，不運動。

訓練組：三組均按照自身2%的重量進行負重游泳訓練。首先進行5天適應性游泳訓練，前兩天每天30分鐘，以后每天遞增10min，正式訓練后每天進行一次訓練，訓練時間1h左右。每周訓練6天，休息1天，造模總時間為8周。矩形游泳3個，每個游泳池表面積為30×50cm2，水深50cm，水溫32±1℃。

1.3 取材及樣品制備

游泳訓練8周后，次日（24h），對照組、訓練組小鼠均處死取材。用4%戊巴比妥鈉麻醉后，稱取小鼠體重。打開胸腔，取出心臟，由心底部至心尖部剖開心臟，同時暴露左、右心室壁，先取心肌5×3×2㎜3樣本一塊，按常規處理后，置于液氮內驟冷，在恒溫冷凍切片機切片后，進行酶促反應。以其終產物落色深淺，示酶活性的強弱。同時切取同樣大小樣品一塊，立即放入70%的酒精溶液，4℃過夜，制作石蠟切片。

1.4 測試指標與方法

琥珀酸脫氫酶（Succinic Dehydrogenase，SDH）新鮮標本恒冷箱切片，片厚6μm，按Nachlas’（1957）[8][9]方法加以改良后進行操作，方法是配含有0.2mol/L琥珀酸納2.5ml、0.1mol/L磷酸緩沖液（PH=7.6）2.5ml、硝基四氮唑藍5mg、蒸餾水5ml的孵育液，切片入該液370C反應20min，水洗后，常規脫水，透明，封片。

1.5 圖像采集及數據分析

采用OLYMPUS數碼照相機采集圖像。酶的活性及糖原含量的測定用Image pro plus 6.0進行分析。每只動物隨機選取2張切片，每張切片在200×光鏡下隨機采取選取5個不重疊視野（每組60個視野）進行分析，測定酶的相對活性用平均積分光密度值（MOD）表示，在圖像分析之前先進行光密度校準，取切片空白處測量背底作為校正。SPSS統計軟件11.5進行數據分析，統計數據用平均值±標準差（ M±SD）表示。數據組間比較用one－way ANOVA，以P<0.05為差異顯著。

2 實驗結果

2.1 琥珀酸脫氫酶（SDH）相對活性的變化

經過8周的游泳訓練，與對照組相比，3W、6W、12W組小鼠心肌SDH染色均出現不同程度的增加，SDH顏色加深（圖1、圖2、圖3、圖4）；圖像分析結果顯示，與對照組相比，3W齡組、6W齡組SDH平均積分光密度值明顯增加，差異非常顯著P<0.01，12W齡組平均積分光密度值明顯增加，差異顯著P<0.05（表1）。與對照組相比，3W、6W、12W組小鼠心肌SDH平均積分光密度值分別增加了127.61%、99.59%、37.74%（圖1）。

表1 8周耐力訓練后小鼠心肌SDH的平均積分光密度值（MOD）變化（M±SD）

*表示與同齡對照組相比P<0.05，**表示與同齡對照組相比P<0.01。

圖1 8周訓練前后小鼠心肌SDH的MOD變化示意圖

圖2 3w齡組SDH染色×100 耐力訓練組（B）與對照組（A）相比SDH染色顆粒數量明顯增多，著色變深。

圖3 6w齡組SDH染色×100 耐力訓練組（B）與對照組（A）相比SDH染色顆粒數量明顯增多，著色變深。

圖4 12w齡組SDH染色×100 耐力訓練組（B）與對照組（A）相比SDH染色顆粒數量明顯增多，著色變深。

3 分析與討論

耐力訓練對不同周齡小鼠心肌珀酸脫氫酶活性的影響琥珀酸脫氫酶（Succinate Dehydrogenase，SDH）屬于琥珀酸氧化酶系統，是三羧酸循環中的非常重要的有氧氧化酶。SDH存在于諸多臟器中，存在于所有有氧呼吸的細胞，又以骨骼肌細胞、心肌細胞、腎小管上皮細胞及肝細胞的含量最為豐富；它定位于細胞的線粒體中，為線粒體的標志酶，可催化琥珀酸生成延胡索酸即參與三羧酸循環，是有氧氧化的重要標志酶之一，代表著機體有氧氧化能力的高低，可用于評定運動員有氧代謝能力的高低。

SDH位于線粒體內膜是三羧酸循環中唯一與膜結合的酶，它直接與電子傳遞鏈相連，是線粒體的一種標志酶。不同肌組織SDH的分布、活性不同[10]，同一肌組織在不同的功能狀態下，SDH的含量、活性也發生改變。Campbell[11]報道：大鼠骨骼肌在負重的情況下，隨肌纖維增粗增大，SDH的含量增加，活性增高。國內眾多報道顯示：心肌在缺血、缺氧損傷時，SDH的活性降低[12][13]。耐力練習對代謝酶的影響有許多報道，許多研究表明，耐力練習可以提高人和鼠有氧氧化酶的活性[14][15]。

本研究經過8周的游泳耐力訓練，與對照組相比各運動組心肌SDH染色程度均有不同程度的增加，統計學表明SDH的活性有所增強；其中以3w齡組最為明顯（P<0.01），6w和12w齡組次之（P<0.05）。研究提示，長期耐力訓練能明顯提高心肌中有氧氧化酶SDH的活性，提高心肌氧化磷酸化能力，從而增強機體的有氧代謝能力。

4 結 論

（1）經過8周耐力訓練后各周齡訓練組小鼠心肌的有氧氧化酶SDH的活性明顯增強（3W、6W 組P<0.01；12W組P<0.05），與對照組相比，3W、6W、12W組小鼠心肌SDH平均積分光密度值分別增加了127.61%、99.59%、37.74%，表明有氧訓練能使有氧代謝酶活性選擇性增強。

（2）經過8周耐力訓練后，心肌SDH以3W組小鼠變化最為明顯，提示如果要提高有氧代謝能力早期訓練效果比較好。

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Adequate Stimulus Age Research for 8 Weeks Endurance Training on Mice SDH

GONG Qing-bo

Department of Physical Education, Chongqing University of Arts and Sciences, Chongqing, 402160, China.

Object：Observe the effection of endurance training to myocardial metabolism enzyme at different age group. Research the suitable age, that endurance training would give the best stimulation to myocardial metabolism enzyme. Method：The aerobic training was taken at a intensity of 2% body weight swimming .After 8 weeks ,one day rest, then narcosis to death with 2% sedative pentobarbital sodium, and take cardiac muscle，used to make frozen section and paraffin section (cross section). Succinate Dehydrogenase (SDH) was measured by enzymatic tissues chemical method. Results：Compared with the control group, the activity of SDH of group 3W cardiac muscle was obvious improved. Consulte：The training at age 3W is better than age 6W and 12W for SDH.

Aerobic endurance training; Different week age; KM mice; SDH

1007―6891（2013）05―0035―04

G804.2

A

2013-01-20