耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)吸煙大鼠肝臟SOD、MDA及GSH-Px的影響①

文登臺(tái) 劉祥梅 林麗容

(湖南師范大學(xué)體育學(xué)院 湖南長(zhǎng)沙 410012)

吸煙有害身體健康,被動(dòng)吸煙同樣損害機(jī)體。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)表明,吸煙對(duì)機(jī)體的危害是多方面的,這是因?yàn)橄銦煙熿F中含有3000多種化學(xué)物質(zhì)[1]。香煙對(duì)肝功能的影響,近幾年國(guó)內(nèi)外研究比較多;有氧運(yùn)動(dòng)有益身體健康,同樣對(duì)肝臟功能有一定的保護(hù)作用[2]。當(dāng)吸煙或被動(dòng)吸煙與有氧運(yùn)動(dòng)共同作用于機(jī)體時(shí),對(duì)肝臟功能會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響,目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究幾乎沒(méi)有,本實(shí)驗(yàn)試圖復(fù)制大鼠被動(dòng)吸煙模型和低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)模型,初步探究香煙煙霧、耐力運(yùn)動(dòng)或二者作用于其機(jī)體時(shí),對(duì)肝臟的自由基代謝代謝的影響,為吸煙、被動(dòng)吸煙及運(yùn)動(dòng)者保健提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 研究材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和分組

健康成年雄性(Sprague-Dawley,SD)大鼠50只,體重160～180g。購(gòu)自湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物中心(許可證號(hào)湘scxk,2003-003),為清潔級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類(lèi)動(dòng)物飼料分籠飼養(yǎng),自由飲食和飲水。實(shí)驗(yàn)期間室溫為18～27℃,相對(duì)濕度40%～55%,每日光照12h。

大鼠靜養(yǎng)與觀察3日,在坡度為0°的跑臺(tái)上進(jìn)行速度為10m/min的適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)15min,篩選出不能訓(xùn)練的大鼠。按體重分層隨機(jī)分為控制對(duì)照組(C)、被動(dòng)吸煙組(S)、有氧運(yùn)動(dòng)組(E)、被動(dòng)吸煙及有氧運(yùn)動(dòng)組(ES),每組12只。

1.2 被動(dòng)吸煙方案

S組和ES組置于自制半密閉玻璃箱中,燃燒某煙廠生產(chǎn)的過(guò)濾嘴香煙,焦油含量12mg,煙氣煙堿量1.0mg,一氧化碳量14mg。每周6天,共持續(xù)9周,上午進(jìn)行,每支煙燃燒5～8min,20支/d。玻璃箱規(guī)格為70cm×100cm×70cm,其上方有一直徑為20cm加蓋通風(fēng)口,側(cè)方有兩個(gè)直徑為10cm的無(wú)蓋通風(fēng)口。吸煙過(guò)程中,通風(fēng)口打開(kāi)與外界相通,防止病理性缺氧病變。C組和E組不進(jìn)行被動(dòng)吸煙。

1.3 運(yùn)動(dòng)方案

ES組吸煙日下午和E組進(jìn)行相同運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,方案參考Bedford等的稍加改進(jìn),在杭州立泰科技有限公司提供的PT動(dòng)物實(shí)驗(yàn)跑臺(tái)上進(jìn)行坡度為0、跑速18m/min的訓(xùn)練,每天1次,每周6天,共進(jìn)行9周。運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間第一周10min,第二周20min,第三周30min,第4至9周均進(jìn)行40min。C、S組大鼠不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

1.4 取材及檢測(cè)

S組被動(dòng)吸煙后24h,E組和ES組最后一次訓(xùn)練結(jié)束24h,與C組均稱(chēng)重后經(jīng)腹腔注射2%戊巴比妥鈉(30～40ml/kg)麻醉脫臼處死,立即剖腹剝離周?chē)竞徒Y(jié)締組織剪取右肝組織,冰生理鹽水沖洗后濾紙吸干,取1g左右剪碎,按1∶9比例加入冰生理鹽水,在4℃條件下手動(dòng)勻漿并離心(3500r/min,30min)。取上清液,MDA含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸化學(xué)比色法,SOD活力測(cè)定采用黃嘌呤氧化酶法,GSH-Px活力測(cè)定采用二硫代二硝基苯甲酸比色法,試劑盒由南京建成生物技術(shù)有限公司提,供按說(shuō)明書(shū)操作,試劑盒購(gòu)于上海森雄科技實(shí)業(yè)有限公司。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS for Windows 11.5版統(tǒng)計(jì)軟件處理,進(jìn)行One-Way ANOVA分析,LSD多重比較。有氧運(yùn)動(dòng)和被動(dòng)吸煙對(duì)所測(cè)指標(biāo)交互作用采用析因方差分析。

2 結(jié)果與分析

大鼠肝組織氧化抗氧化指標(biāo)MDA值含量ES組與E、C組比較顯著升高(P＜0.05),其他各組比較無(wú)差異。(如表1)

SOD活性S組與各組比較差異顯著降低(P＜0.05),其他各組比較無(wú)差異。

GSH-Px酶活性S組與C組比較明顯降低(P＜0.05),與E組比較差異非常顯著降低(P＜0.01),與ES組比較顯著降低(P＜0.05);ES組與E組比較顯著降低(P＜0.05);E組與C組比較非常顯著升高(P＜0.01,與ES組比較顯著升高(P＜0.05),與S組比較差異非常升高(P＜0.01)。(如表1)

表1 肝組織氧化抗氧化指標(biāo)(±S)

表1 肝組織氧化抗氧化指標(biāo)(±S)

注:*表示與對(duì)照組比較差異顯著(P＜0.05);▲表示與運(yùn)動(dòng)組比較差異顯著(P＜0.05),▲▲表示與運(yùn)動(dòng)組比較差異非常顯著(P＜0.01);●表示與吸煙運(yùn)動(dòng)組比較差異顯著(P＜0.05);＃表示與吸煙組比較差異顯著(P＜0.05),＃＃表示與吸煙組比較差異非常顯著(P＜0.01)。

組別 N MDA(單位:nmolmgprot) SOD(單位:U／mgprot) GSH-Px(單位:活力單位)C組 12 0.21±0.05 1.55±0.09 71.24±6.25 S組 12 0.30±0.13 0.88±0.14*▲● 43.22±10.00*▲▲●Es組 12 0.32±0.05▲* 1.79±0.44 74.77±21.63▲E組 12 0.20±0.04 1.61±0.35 107.83±20.69**＃

3 討論

MDA是氧自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物,具有細(xì)胞毒性,其代謝途徑是由血液流向肝臟,再由肝臟流向機(jī)體組織[3],因此肝臟內(nèi)的MDA含量能反映機(jī)體受損害程度,也能反映肝臟受損害程度。研究表明不同的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)肝組織的MDA水平的影響不同,大強(qiáng)度或力竭運(yùn)動(dòng)會(huì)使肝組織的MDA水平升高;而有氧運(yùn)動(dòng)能降低肝組織的MDA水平。谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)是機(jī)體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過(guò)氧化物分解酶,SOD是體內(nèi)自由基清除系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)重要抗過(guò)氧化酶,有氧運(yùn)動(dòng)能夠提高機(jī)體血清GSH-Px和SOD活性水平,降低機(jī)體自由基的產(chǎn)生,對(duì)肝臟有一定的保護(hù)作用。

而研究表明香煙煙霧能降低肝組織的SOD活性,而被動(dòng)吸煙能夠降低肝組織的GSH-Px活性水平,增加氧自由基的產(chǎn)生,增加肝組織脂質(zhì)過(guò)氧化物損傷的風(fēng)險(xiǎn)。此外,香煙煙霧能導(dǎo)致機(jī)體血清的MDA水平升高,有研究表明吸煙相關(guān)劑量鎘會(huì)造成心肌組織的MDA水平上升,對(duì)心肌產(chǎn)生毒性作用,最終導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡的發(fā)生,香煙煙霧還能使唾液中的MDA含量上升,使肺組織中的MDA含量升高,造成肝組織脂質(zhì)過(guò)氧化物損傷。

我們推測(cè)盡管長(zhǎng)期適度耐力運(yùn)動(dòng)增加了機(jī)體氧化應(yīng)激能力,誘導(dǎo)肝細(xì)胞抗氧化酶增加,對(duì)香煙煙霧降造成的抗氧化酶水平降低有一定抵抗作用,但作用有限,而運(yùn)動(dòng)能夠加速血液循環(huán),增加了肝臟對(duì)香煙煙霧的解毒負(fù)擔(dān)。此外,有研究表明被動(dòng)吸煙能明顯降低肝組織血清總蛋白和白蛋白含量,對(duì)大鼠肝功能造成損害,煙霧甚至能使發(fā)生脂肪肝和肝癌的風(fēng)險(xiǎn)增加。所以,有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)提高了香煙煙霧對(duì)肝組織過(guò)氧化物攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

被動(dòng)吸煙使大鼠肝組織抗氧化酶SOD、GSH-PX活力顯著性降低,反映機(jī)體抗氧化能力降低。低強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以提高抗氧化酶GSH-PX的活力,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的功能,促進(jìn)自由基清除,降低煙霧對(duì)機(jī)體的損害。運(yùn)動(dòng)者吸煙或者被動(dòng)吸煙會(huì)增大肝組織MDA含量,增加了肝細(xì)胞受到氧自由基攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。建議運(yùn)動(dòng)健身人群應(yīng)盡可能戒煙或者避免被動(dòng)吸煙,否則肝細(xì)胞受到氧自由基損害的風(fēng)險(xiǎn)加大。

[1]享義平,王平,王亞文.香煙主流煙霧與側(cè)流煙霧對(duì)小鼠致突變作用的研究[J].中國(guó)公共衛(wèi)生,2001,17(8):707-708.

[2]龍強(qiáng),潘玲,張家意,等.有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)小鼠肝臟SOD活性的影響[J].凱里學(xué)院學(xué)報(bào),2010,28(6):89-91.

[3]李莉,陳菁菁,李方序,等.氧應(yīng)激毒性產(chǎn)物丙二醛(MDA)對(duì)小鼠體能的影響及其體內(nèi)代謝[J].湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2006,29(2):97-101.