不同游泳訓練方式對小鼠腎臟NO、NOS影響①

張荷玲　蘇倬（山西大學體育學院　山西太原　030006）

不同游泳訓練方式對小鼠腎臟NO、NOS影響①

張荷玲蘇倬
（山西大學體育學院山西太原030006）

摘 要：目的 探討不同游泳訓練方式對小鼠腎臟一氧化氮（NO）和一氧化氮合酶（NOS）影響。方法：分別對小鼠進行100 min的持續游泳訓練與間歇游泳訓練，并測定小鼠腎臟NO含量及NOS活性。結果 經過100min游泳訓練后小鼠腎臟NO含量，持續組較安靜組差異有非常顯著性（P＜0.01），間歇組顯著高于安靜組（P＜0.05），持續組和間歇組有顯著性差異（P＜0.05）；腎臟NOS活性持續組和間歇組的較安靜組差異具有非常顯著性（P＜0.01），持續組和間歇組有非常顯著性差異（P＜0.01）。結論 100 min的游泳訓練，間歇游泳訓練與持續游泳訓練相比較，間歇游泳訓練對小鼠腎臟NO含量及NOS活性影響較小，不易造成腎臟損傷，有利于腎臟功能的正常發揮。

關鍵詞：游泳訓練腎臟一氧化氮一氧化氮合酶

一氧化氮（Nitric Oxide，NO）是第一個被發現的參與體內信號轉導的氣體信號分子，一氧化氮合酶（Nitric Oxide Synthase，NOS）被認為是人體內合成NO的前體。NO作為一種內皮舒張因子，具有舒張血管的作用；哺乳動物體內NO的產生主要通過NOS催化產生NO[1]。傅曉龍[2]的研究證明，運動訓練對大鼠腎臟NO含量和NOS活性有影響，但關于不同游泳訓練方式對腎臟NO含量和NOS活性影響大小的研究尚未見報道。本研究旨在比較不同游泳訓練方式對腎臟NO、NOS影響，希望通過本次實驗得出的結論，為相關研究和運動訓練提供理論依據。

1　材料和方法

1.1實驗動物

選取健康雄性KM小鼠30只，體重為23 g±2 g，由山西醫科大學動物培育中心提供，分籠飼養，每籠5只，自由飲食，國家標準混合飼料和涼開水，飼養溫度為（20±2）℃，相對濕度61%±5%。

1.2分組和運動方案

小鼠隨機分為對照組10只、持續游泳訓練組10只和間歇游泳訓練組10只。游泳池為圓形塑料水桶，直徑46 cm，高53 cm，水深45 m，水溫為30±2℃。

本實驗以張瑞萍等人的實驗為參考建立了小鼠持續游泳訓練和間歇游泳訓練模型，自由游泳。在正式訓練前進行適應性游泳3 d，適應性游泳第一天持續游泳15 min，第二天持續游泳30 min，第三天持續游泳60 min。對照組不運動，飼養條件與運動訓練組相同；運動組適應性游泳訓練后第二天，持續游泳訓練組不間斷性游泳100 min，間歇組共進行10組游泳訓練，每組游6 min，休息4 min，直至訓練結束。

1.3取材

小鼠游泳訓練結束后即刻脫椎處死，迅速解剖小鼠，取腎臟，將腎臟放入0～4℃的0.86%冰冷生理鹽水中洗去殘血，使用濾紙吸干水分稱重，在冰面切取腎臟上端皮質組織100～1000 mg，按組織塊質量與勻漿介質1∶9的比例加入冰冷的0.86%生理鹽水于研缽中，在冰臺上用眼科小剪快速剪碎研缽中的組織塊，研磨后制成10%勻漿，然后將勻漿傾入試管，3000 r/min低溫離心10～15 min，提取上清液樣本待測。

1.4指標測試

2.4.2 CRISPR陰性篩選 陰性篩選是比較不同時間點sgRNA的豐度找出差異sgRNA來確定細胞存活的必需基因，這些必需基因可能是潛在的藥物靶點，相比shRNAs，CRISPR篩選對必需基因的監測更敏感。

1.4.1一般情況

記錄小鼠適應性訓練前后的體重變化情況，采用Kerndy天平（0.5～1000 g）測量小鼠體重。觀察小鼠運動以后的進食情況以及精神狀態等。

1.4.2 NO和NOS指標的測試

測試小鼠最后一次運動后血清中NO含量和NOS活性，NO測試盒和NOS試劑盒均購于南京建成生物工程研究所，所有測定均按試劑盒說明書嚴格進行操作。測試方法為化學比色法，測試儀器為722分光光度計。

表1　各組小鼠腎臟NO含量和NOS活性的比較（n=10）

圖1　各組小鼠腎臟NO含量和NOS活性的比較

1.5統計學處理

全部結果以均數±標準差（x（_）±s）表述，數理統計采用SPSS11.0 for windows統計軟件，t檢驗結果以P＜0.05表示差異具有顯著性，P＜0.01表示差異非常顯著。

2　結果

2.1不同游泳訓練方式對小鼠腎臟NO含量和NOS活性影響的比較

表1和圖1結果顯示，經過100 min的游泳運動訓練后，持續組腎臟NO含量較安靜組明顯增加，其差異具有非常顯著性（P＜0.01）；間歇組較安靜組明顯提升，其差異具有顯著性（P＜0.05）；持續組和間歇組相比較具有顯著性差異（P＜0.05）。持續組和間歇組腎臟NOS活性較安靜組明顯升高，其差異具有非常顯著性（P＜0.01），持續組和間歇組相比較具有非常顯著性差異（P＜0.01）。

3　討論

內源性NO是一種內皮舒張因子，極不穩定。NOS是合成NO的限速酶，參與調節NO生成的重要環節。NO的生成依賴于NOS的催化作用，以左旋精氨酸與活性氧分子為底物，最終生成左旋瓜氨酸，并同時產生NO。

本研究得出，間歇游泳訓練和持續游泳訓練后小鼠腎臟NO含量的增加，NOS活性的升高。Kone BC等[5]人的研究得出，腎臟皮、髓質內均分布有合成NO的限制酶NOS，因此腎臟具有產生NO能力，腎組織內合適的NO濃度對維持正常腎臟血液灌注和腎小球過濾有重要作用。研究結果顯示，持久的運動可使NOS mRNA表達上調，使內皮生產NO的能力增加[6]；任文君等[7]發現，隨著運動時間的增加，大鼠血清中的NO含量和NOS活性有所增加。另外，普遍認為急性運動可以激活內皮的NOS，導致NO生成量的增加；中小強度的有氧運動可以促進內皮NO的合成，其原因可能是一氧化氮合酶的活性增強[8]。本實驗結果顯示，運動可以促進腎組織NO含量和NOS活性的升高，這與已有研究結果相符合。

本研究結果顯示，由于持續組比間歇組的運動強度大，持續組較間歇組腎臟內NO含量、NOS活性高，造成腎臟損傷的可能性較大；而間歇組腎臟NO含量低于持續組腎臟NO含量，少量的NO可以舒張血管的作用，促進腎臟的血流量增多，導致腎臟損傷較小，有利于腎功能的正常運作，因此，間歇游泳訓練相比于持續游泳訓練，可能更有利于證明間歇游泳訓練是一種科學合理的訓練手段。

4　結論

綜上所述，游泳運動可提高小鼠腎臟NO含量、NOS活性；間歇游泳訓練比持續游泳訓練對小鼠腎組織NO含量、NOS活性的影響較小，更有利于腎功能的正常運行。檢索相關文獻發現，關于運動對腎臟NO、NOS影響的研究報道較少；另外，運動影響腎臟NO含量、NOS活性的影響機制尚未不清楚，因此有待進一步深入研究這一領域，為相關的研究提供理論依據。

參考文獻

[1]黃波，陳暢.一氧化氮的功能及作用機制[J].生物物理學報，2012，28（3）：173-184.

[2]傅曉龍，劉洪珍.長期耐力訓練大鼠腎組織不同功能狀態下一氧化氮與一氧化氮合酶體系變化[J].曲阜師范大學學報，2010，36（2）：118-121.

[3] Kramer K， et al. Control of physical exercise of rats in a swimming basin[J].Physiol Behav.1993（2）：271-276.

[4]張瑞萍，欽少君，趙振軍，等.不同游泳訓練對大鼠海馬蛋白激酶C表達的影響[J].體育科學，2011，31（3）：63-67.

[5] Kone BC， Baylis C.Biosynthesis and homeostatic roles of nitric oxide in the normal kidney[J].Am-erican Journal Physiology，1997，272（5）：561-578.

[6]夏志，汪清祥，黃濤，等.一氧化氮和一氧化氮合酶與運動訓練[J].首都體育學院學報，2009，21（2）：83-87.

[7]任文君，張濱南，宇文展，等.不同運動方式對大鼠骨骼肌NO含量及NOS活性的影響[J].體育科學，2009，29（1）：66-71.

[8]彭麗娜，王雁紅，劉磊.不同強度有氧運動對機體一氧化氮的影響[J].遼寧體育科技，2010，32（2）：21-23.

作者簡介：①張荷玲（1966—），女，漢，山西省太原市，副高級，碩士學位；

中圖分類號：G804.4

文獻標識碼：A

文章編號：2095-2813（2015）02（a）-0038-02