劉曉梅,姜桂萍,李大威
(哈爾濱學院體育學院,哈爾濱 150086)
高溫環境下力竭運動對身體存在極大損傷,容易導致熱射病,會對機體產生許多較為嚴重的影響,其對于骨骼肌的影響是首當其沖的[1]。丹參酮ⅡA磺酸鈉是一種從傳統中藥丹參里提取出來的有效物質丹參酮ⅡA磺化后得到的藥物,它已經被廣泛應用于冠心病治療中[2]。丹參酮ⅡA磺酸鈉是一種具有高效抗炎、抗氧化、抑制凋亡的藥物[3],但是目前尚未發現研究該藥物對高溫環境下力竭運動后損傷的骨骼肌的保護作用,本文擬對此進行研究。
1.1材料 90只SPF級的SD雄性大鼠,體質量210~250 g,由中科院上海實驗動物中心提供。血清TNF-α、IL-6、IL-1β的ELISA試劑盒購自美國R&D公司,BECKMANCX-5全自動生化分析儀,MDA、SOD和GSH-PX檢測試劑盒購自南京建成生物工程研究所提供,TECAN infinite M200型酶標儀,丹參酮ⅡA磺酸鈉(含量96%)購自寶雞市方晟生物開發有限公司。
1.2方法
1.2.1分組與建模 將大鼠分為觀察組、對照組、空白組,每組30只。實驗開始前將所有大鼠飼養于25 ℃環境1周。觀察組和對照組大鼠置于高溫模擬動物訓練艙中,溫度(38±2)℃,采用轉棒力竭運動的方式對大鼠進行干預[4],當大鼠出現呼吸深急、心率加快、無逃避反射、四肢下垂后認為大鼠力竭,將大鼠從訓練艙中取出[5]至室溫27 ℃的環境中休息恢復。對照組大鼠在高溫環境下力竭運動處理后5 h經股靜脈注射生理鹽水8 mL/kg,觀察組經股靜脈注射丹參酮ⅡA磺酸鈉40 mg/kg,5 h后處死大鼠[6-8]。空白組大鼠不接受任何干預處理,處死時間與其他兩組相同。3組大鼠在處死前首先接受尾動脈采集動脈血,處死后將大鼠置于冰面上將右腿腓腸肌取下凍存。
1.2.2檢測TNF-α、IL-6、IL-1β水平及CK、LDH活性 大鼠動脈血經過離心后取上層血清,具體操作方法按照試劑盒說明書進行。每個酶標包被板孔中加入10 μL血清和40 μL稀釋液,而后在37 ℃條件下孵育30 min,洗滌,加入酶標試劑50 μL,37 ℃孵育30 min,洗滌,最后加入顯色劑避光孵育15 min,終止反應,在450 nm波長下采用分光光度計檢測光密度(OD)值。將血清標本使用BECKMANCX-5全自動生化分析儀進行檢測血清中CK和LDH活性。
1.2.3檢測MDA、SOD和GSH-PX水平 大鼠腓腸肌經冰凍處理后,具體操作按照試劑盒說明執行,所有檢測均采用TECAN infinite M200型酶標儀。將大鼠腓腸肌20 mg加入200 μL樣品勻漿液在冰浴中磨成勻漿取上清,分別加入不同反應物,在酶標儀下檢測MDA、SOD、GSH-PX水平。
1.2.4大鼠骨骼肌HE染色 將部分大鼠腓腸肌從大鼠上取下,使用福爾馬林溶液固定,然后按照常規方法脫水,使用石蠟包埋,而后切片,HE染色。

2.1各組大鼠血清炎癥因子水平 空白組大鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β均明顯低于其他兩組(P<0.05),觀察組均明顯低于對照組(P<0.05),見表1。

表1 各組大鼠血清中炎癥因子水平
2.2各組大鼠血清CK及LDH活性 空白組大鼠血清CK及LDH活性明顯低于對照組和觀察組(P<0.05),觀察組均低于對照組(P<0.05),見表2。

表2 各組大鼠動脈血清中CK及LDH活性
2.3各組大鼠肌肉MDA、SOD和GSH-PX水平 空白組大鼠MDA明顯對照組和觀察組(P<0.05),SOD和GSH-PX明顯高于對照組和觀察組(P<0.05)。觀察組大鼠MDA明顯低于對照組,SOD和GSH-PX明顯高于對照組(P<0.05),見表3。

表3 各組大鼠骨骼肌中MDA、SOD和GSH-PX水平
2.4各組大鼠骨骼肌形態學變化 對照組大鼠骨骼肌細胞排列紊亂,細胞核分布不均勻;觀察組大鼠骨骼肌細胞排列規則但是肌細胞核分布稍顯不均勻;空白組大鼠骨骼肌細胞規則,肌細胞核分布均勻,見圖1。

A:對照組;B:觀察組;C:空白組
圖1各組大鼠骨骼肌形態學(HE×100)
不少的文獻已經證實丹參酮ⅡA磺酸鈉是一種具有抗炎抗氧化應激[9],抑制細胞凋亡,保護血管內皮等作用的藥物,高溫環境下的力竭運動會引起機體氧化應激炎癥反應,因此從理論上運用丹參酮ⅡA磺酸鈉保護高溫環境下力竭運動受損的骨骼肌是可行的。
高溫環境下力竭運動會導致多種機制造成細胞損傷[10-12]。主要是通過氧化應激對骨骼肌造成損傷[13-15]。本研究發現,相對于空白組,對照組和觀察組大鼠外周血血清的各類炎癥因子和CK、LDH活性均顯著增高。這說明高溫環境下的力竭運動主要是通過引發機體炎癥的方式來導致骨骼肌損傷的。對照組的外周血血清的各類炎癥因子和CK、LDH活性均顯著高于觀察組,說明使用的丹參酮ⅡA磺酸鈉可以通過有效的抑制炎性反應來保護骨骼肌免受高溫和力竭運動的損傷。
本研究發現,與空白組比較,對照組和觀察組大鼠骨骼肌MDA、SOD、GSH-PX也存在明顯的變化。在機體中起著重要的抗氧化作用的SOD和GSH-PX,在觀察組和對照組大鼠骨骼肌中明顯下降,但是提示氧化應激的MDA卻顯著升高。這說明高溫環境下的力竭運動會導致骨骼肌內的氧化應激和抗氧化應激系統的失衡。筆者還發現使用丹參酮ⅡA磺酸鈉的觀察組大鼠骨骼肌SOD和GSH-PX顯著高于對照組,而MDA卻顯著低于對照組。這說明丹參酮ⅡA磺酸鈉還存在著抗氧化應激的作用。有不少文獻已經提及過丹參酮ⅡA磺酸鈉存在擴張外周血管,增加外周組織血供,降低外周組織因為缺血缺氧而導致損傷的風險。同時,丹參酮ⅡA磺酸鈉還是一種極好的抗氧化應激的藥物,它具有清除氧自由基,加速壞死細胞產物排除,抑制細胞凋亡等作用。
本研究雖然證實了丹參酮ⅡA磺酸鈉可以通過抑制炎性反應,抗氧化應激的作用保護高溫環境下力竭運動受損的大鼠骨骼肌,但是尚未在人體中應用,同時也未做進一步機制研究[16-19]。
[1]陳婷,張治遠,張月娟.高溫預處理對力竭運動后人血液白細胞HSP70mRNA及自由基代謝的影響[J].河北體育學院學報,2016,30(4):74-82.
[2]徐金成,李愛萍,崔書強,等.高溫環境下急性力竭運動對大鼠下丘腦單胺類神經遞質的影響[J].中國運動醫學雜志,2012,31(12):1087-1091.
[3]陳勇,李彩蓉,蔡飛.丹參酮ⅡA磺酸鈉對糖尿病大鼠腎臟SIRT1和Fox01蛋白的影響[J].中藥藥理與臨床,2015,31(1):47-50.
[4]池愛平,郭歡歡.五味子多糖對高溫環境中游泳訓練小鼠運動能力的影響[J].遼寧體育科技,2015,37(6):48-51.
[5]趙志芳,楊敏,趙楠,等.枸杞多糖對高溫環境下力竭運動大鼠胸主動脈血管反應性及自由基代謝的影響[J].寧夏醫科大學學報,2013,35(5):481-484.
[6]張文光,俞向梅,王志福,等.3種不同劑量丹參酮ⅡA磺酸鈉對力竭運動大鼠心肌組織的作用[J].中國醫藥科學,2012,21(2):32-34.
[7]張俐,林慶賓.丹參及丹參酮ⅡA磺酸鈉對脊髓缺血再灌注損傷IL-1β,ICAM-1及MPO表達的影響[J].中華中醫藥雜志,2012,27(8):2042-2047.
[8]白鳳鳴.丹參酮ⅡA磺酸鈉的臨床應用進展[J].中國藥房,2012,23(31):2971-2973.
[9]唐新軍.丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液治療冠心病心絞痛(血瘀證)的臨床研究[D].北京:北京中醫藥大學,2014.
[10]董柔,封文平,曾凡星,等.熱習服對高溫力竭運動大鼠體液調節激素及下丘腦抗利尿激素合成的影響[J].中國運動醫學雜志,2012,31(11):983-987,993.
[11]陳小瓊,肖國強.長期高溫預處理對力竭運動后T淋巴細胞亞群的影響[J].體育學刊,2010,17(10):109-112.
[12]李愛萍,崔書強,徐金成,等.高溫環境下急性力竭運動對大鼠心肌HSP70及血漿心鈉素的影響[J].中國運動醫學雜志,2010,29(2):188-191.
[13]左科澤.高溫高濕環境下自行車運動后碳酸水冷療對運動性疲勞恢復影響的研究[D].北京:首都體育學院,2016.
[14]李玉祥,陳新民,梁涵,等.不同熱習服條件對大鼠濕熱環境下運動能力的影響[J].海軍醫學雜志,2016,37(1):4-8.
[15]張念云,張蘊琨.熱環境對力竭游泳運動恢復期大鼠下丘腦細胞外液單胺類神經遞質的影響[J].體育科研,2013,34(3):50-54.
[16]李靜,魏海田,高珊珊,等.丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液治療老年不穩定型心絞痛的系統評價[J].中國醫院用藥評價與分析,2017,32(9):1234-1237.
[17]張維新,肖翔宇,陳文龍.丹參酮ⅡA磺酸鈉在百草枯中毒中的心肌保護作用[J].江西醫藥,2017,35(9):844-847.
[18]朱玉江,邢曉龍,王西輝.圍手術期應用丹參酮ⅡA磺酸鈉對冠心病心絞痛介入治療患者術后預后的影響[J].河北醫學,2017,23(8):1284-1288.
[19]何衛平,王怡進,汪慧卉.丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液輔助治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的效果[J].實用臨床醫學,2017,18(7):20-21,24.