謝一鋒
摘 要:力竭性運動使運動的機體耗氧過多,局部組織缺氧、代謝產物堆積,對線粒體的氧化功能產生影響。羅漢果葉片中的黃酮物質具有活血化瘀的藥理作用,并有較強的抗氧化性,其抗氧化性優于化學制劑,能有效清除運動導致機體內產生的過量自由基。本研究擬構建力竭運動動物模型,以雄性大鼠為研究對象,在對照實驗中補充羅漢果葉黃酮補劑,通過離體實驗測試來探索研究羅漢果葉黃酮對運動大鼠心肌線粒體的影響。
關鍵詞:羅漢果葉黃酮 力竭運動 心肌組織 影響
中圖分類號:G804 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2813(2018)06(b)-0009-02
近年來,黃酮類化合物備受關注,國內外已經發現數千種黃酮類化合物,廣泛應用于醫藥。對于羅漢果的重要成分黃酮類物質,已有的研究表明,黃酮類物質具有健胃、保肝利膽、降血脂血壓、降低毛細血管滲透性、抗炎、抗菌、抗病毒、利尿、治療心血管疾病、類腎上腺素等藥理作用。羅漢果作為一種純天然的中藥材,其毒副作用小,具有很高的安全性。從羅漢果研究部位來看,主要是對羅漢果果實的研究,羅漢果的葉片方面的研究相對較少,種仁、根塊、花朵方面的研究。羅漢果葉片中的黃酮提取物與運動相結合的研究可謂是鳳毛翎角,故本研究將羅漢果葉黃酮對力竭性運動進行藥物干預,系統的探索和分析葉黃酮對運動后的心肌組織形態結構的影響,力圖能為羅漢果葉黃酮的藥理作用研究提供了實驗支持和理論依據。
1 材料與方法
1.1 實驗對象
由醫學院實驗動物中心提供健康清潔級(SPF級)六周齡SD雄性大鼠50只,體重為129~170g。分籠飼養,每籠5只,飼養籠為鋼絲制品,并配用不銹鋼罩、塑料吸水瓶,自由飲水,飼養溫度控制在(26±4)°C,醫學院實驗動物中心提供標準齟齒類混合飼料。
1.2 實驗分組與方案
適應性喂養一周后將SD大鼠隨機分為5組,安靜組、一次力竭運動組、一次力竭藥物組、多次力竭運動組、多次力竭性藥物組,每組10只。運動模型參照Tanaka等的方法制備,采用急性力竭運動制備運動性心肌損傷模型,運動方式為跑步。運動中采用聲音、光刺激或者毛刷刺激老鼠尾部,極少數情況下,對偷懶老鼠采取電刺激。
安靜組常規飼養,不進行力竭性跑臺訓練;一次力竭運動組、一次力竭藥物組只在取材之前做一次力竭跑臺訓練;多次力竭運動組、多次力竭性藥物組進行力竭跑臺訓練,速度由最初15m/min逐漸在10min內增加至30m/min(約75%VO2max)后,然后維持在該運動強度保持不變,坡度為0°,訓練30d,每周訓練6d,休息1d,每隔一周稱重一次,并記錄數據,所有藥物干預組,每天以體重200mg/g灌胃羅漢果葉黃酮藥劑,持續灌胃30d,根據體重調節灌胃劑量。
1.3 取材
最后一次力竭性跑臺運動24h后腹腔注射烏拉坦溶液(3mL/kg)麻醉處死,將各組大鼠按照實驗方案在冰上分批解剖,迅速取出大鼠心肌,放入預冷的生理鹽水漂洗去血液,除去脂肪組織、結締組織和血管,用濾紙吸去水分,將心尖組織放入10%甲醛溶液中固定,標號記錄,待做石蠟包埋、HE染色,病理分析。心臟剩余部分用錫箔紙包裹,細麻繩系緊,標號后立刻放入液氮罐速凍,轉至-80°C超低溫冰箱保存。
2 實驗結果
根據圖1可知,A:安靜組心尖組織HE染色切片;B:一次力竭對照組心尖組織HE染色切片;C:一次力竭藥物組心尖組織HE染色切片;D:多次力竭對照組心尖組織HE染色切片;E:多次力竭藥物組心尖組織HE染色切片。
如圖1所示,安靜組:心肌纖維排列正常,細胞核呈橢圓形,位居中;一次力竭運動組:心肌纖維排列及細胞核形態改變,出現較多的紅色斑點;一次力竭藥物組:心肌纖維排列及細胞核形態有少許改變,出現少量紅色斑點;多次力竭運動組:心肌纖維排列紊亂、疏散,心肌纖維腫脹,間隙增寬,部分細胞核變性,間質出血嚴重;多次力竭藥物組:心肌纖維極性排列無序、心肌纖維間隙增寬,炎性細胞浸潤。
3 分析與討論
力竭性運動使運動的機體耗氧過多,局部組織缺氧、代謝產物堆積,對線粒體的氧化功能產生影響,從而引起機體內源性自由基生成增多。機體本身存在著可以使體內產生的自由基得到有效清除,從而使自由基的形成和清除達到動態平衡。
羅漢果葉黃酮對力竭性運動大鼠心肌組織形態結構的影響如下。
由圖1所示的心肌HE染色結果,安靜組:大鼠心肌細胞正常,肌纖維排列整齊,呈短柱狀,結構清晰,肌纖維和細胞核大小均勻,著色均勻,未見異常;一次力竭運動組心肌纖維排列出現紊亂,肌纖維縫隙增寬,心肌細胞不規則斷裂,細胞核大小不均,細胞漿內出現較多的紅色斑點;一次力竭藥物組心肌纖維排列稍紊亂,肌纖維縫隙偶見增寬,細胞核大小不均,細胞漿內有少量紅色斑點,說明一次性力竭運動心肌會產生損傷性改變。多次力竭運動組心肌纖維的形態結構明顯改變,渾濁腫脹,心肌纖維非常紊亂,肌纖維縫隙大大增寬,細胞境界模糊不清,細胞核形狀發生變化,大量炎性細胞浸潤;多次力竭藥物組心肌纖維排列無序,心肌細胞不規則斷裂,細胞間隙加大,細胞核形狀異變,有較多散在紅色斑點。提示多次力竭運動,導致大鼠疲勞累積,大鼠心肌缺血缺氧性損傷加重。力竭運動時,機體需氧量大于耗氧量,會導致心肌缺氧,長期力竭運動會誘發血漿內皮素上升,機體內一氧化氮與內皮素失衡,進而冠狀動脈持續收縮,自由基增多,機體自由基的產生和清除的平衡狀態遭到破壞,線粒體鈣離子聚集,導致心肌缺氧、缺血,繼而發生心肌損傷。藥物組心肌損傷小于力竭運動組,相關研究表明,羅漢果具有較強的抗氧化性,可以清除運動引起的自由基過多,說明羅漢果葉黃酮對力竭運動引起的自由基增多有一定的清除的效果,羅漢果葉黃酮的抗血液凝聚的功效也可能緩解力竭運動后紅細胞聚集現象以及降低血液粘稠,使毛細血管灌注阻力不至于過高,血液流動性不受到太大影響,緩解心臟缺血、缺氧,從一定程度上緩解心肌損傷。
4 結語
一次力竭運動會引起心肌纖維排列及細胞核形態改變,多次力竭運動會導致心肌纖維排列紊亂、疏散,心肌纖維腫脹,間隙增寬,部分細胞核變性,間質出血嚴重。一次性力竭運動會引起心肌損傷,反復多次的力竭運動會加重心肌損傷,羅漢果能緩解心肌缺血缺氧現象,可從一定程度上減輕心肌損傷。
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