金艷平 賈章志
【摘 ?要】目的 ?長期從事大強度運動訓練,會引起免疫抑制[1],對免疫功能有強烈的負性影響,本研究試圖通過研究運動對胸腺激素的影響,進一步探討運動性免疫抑制產生的機制。方法: 8周齡雄性SD大鼠96只,采用勻速跑臺運動進行六周遞增負荷運動訓練,每周訓練六天,每天運動30分鐘。適應性喂養一周后隨機分為四組,分別于第0周即訓練前和第2、4、6周周末,麻醉取大鼠胸腺和腹主動脈血液,保存待用。結果:與0周相比,2周胸腺素Tα1含量變化不顯著,與2周相比,4周Tα1含量也沒有顯著性差異,與4周相比,6周Tα1顯著降低,并且低于0周的基礎水平;運動組同周組間進行比較,6周運動組胸腺生成素Ⅱ的含量顯著低于安靜對照組;同組周間比較,0周、2周、4周胸腺生成素Ⅱ含量變化不顯著,6周的胸腺生成素Ⅱ與0周、2周、4周相比,顯著降低。結論:長期大強度運動通過胸腺激素對免疫功能的作用來影響機體的免疫功能,胸腺激素可能是運動性免疫抑制形成的機制之一;胸腺上皮細胞產生胸腺素Tα1、胸腺生成素Ⅱ可能受甲狀腺激素含量的影響。
【關鍵詞】胸腺;胸腺激素;胸腺素Tα1、胸腺生成素Ⅱ
1. 材料與方法
1.1 研究對象和分組
SPF級SD雄性大鼠96只(8周齡,體重151.76±18.37g),購于廣東中醫藥大學實驗動物中心,動物合格證號:NO.44005900001124。每周一次對大鼠進行稱重;每天觀察大鼠的毛色、活動度及精神狀態,記錄訓練情況等。
適應性喂養一周后,96只SD雄性大鼠隨機分為4組,每組24只。安靜對照組不施加任何運動干預;運動前安靜組,按照擬定方案運動,取材當天不施加運動干預,休息48小時后直接取材;運動后即刻組按照擬定方案運動,休息48小時以后,以上周運動負荷運動30分鐘后即刻取材;運動后3小時組(3h組),共4組,分組同C組,按照擬定方案運動,休息48小時以后,以上周運動負荷運動30分鐘后休息3小時取材。
1.2 運動方案
采用郝選明教授經過長期摸索建立的六周遞增負荷運動模型。適應性喂養一周,運動組大鼠開始進行六周遞增負荷跑臺訓練。一周運動六天,周一至周六運動,周日休息,每天運動30min。運動過程中跑臺坡度均為0。
1.3 取材
適應性訓練開始當天,運動組安靜組大鼠麻醉,取出大鼠胸腺,運動后即刻組與運動后3h組大鼠以10m/min的速度運動30分鐘,分別在運動后即刻和運動后3h后,麻醉大鼠,麻醉后取出大鼠胸腺,用于測大鼠胸腺素Tα1和胸腺生成素Ⅱ。
1.4 主要試劑和儀器
大鼠胸腺素Tα1、大鼠胸腺生成素Ⅱ酶聯免疫分析試劑盒(武漢華美生物),酶標儀(美國)、高速冷凍離心機、電熱恒溫水浴箱。
1.5測試指標及測試方法
胸腺素Tα1和胸腺生成素Ⅱ的測定—ELISA。
2. 研究結果
2.1 大鼠胸腺中胸腺素Tα1的變化
同組周間比較,隨著運動負荷的增加和運動時間的延長,運動組大鼠胸腺組織中胸腺素Tα1的含量變化基本一致。與第0周相比,第2周運動組大鼠胸腺組織中胸腺素Tα1的含量均升高,但沒有顯著性差異;第4周安靜對照組和運動后3h組胸腺素Tα1的含量均升高,也沒有顯著性差異,第4周運動即可組比第0周有顯著性升高;第6周與第0周相比,三組大鼠胸腺組織中胸腺素Tα1的含量均降低,沒有顯著差異;與第2周相比,第4周各組大鼠胸腺組織中的胸腺素Tα1的含量升高不顯著;第6周三組大鼠胸腺素Tα1的含量降低,但差異也不顯著;與第4周相比,第6周三組大鼠胸腺組織中的胸腺素Tα1含量顯著降低。
2.2 大鼠胸腺中胸腺生成素Ⅱ的變化
同組周間進行比較,隨著運動強度的增加和運動時間的延長,運動組大鼠胸腺組織中胸腺生成素Ⅱ的含量變化趨勢一致,出現先升高后降低的現象。與第0周相比,第2周運動組大鼠的胸腺生成素Ⅱ的含量均增加,但沒有顯著性差異;與第2周相比,第4周胸腺生成素Ⅱ的含量略有升高,但升高也不顯著(P>0.05);與第0周、第2周、第4周相比,第6周大鼠胸腺組織中的胸腺生成素Ⅱ含量出現顯著下降,低于第0周。
3. 分析與討論
3.1 六周遞增負荷運動對胸腺素Tα1的影響
胸腺素Tα1是一種具有免疫活性的多肽類物質,能調節機體的免疫功能,還能促使NK細胞分泌多種淋巴因子。胸腺素Tα1能降低CD4+CD8+雙陽性胸腺細胞的凋亡,改變胸腺細胞亞群的比值,增加CD4+CD8+雙陽性胸腺細胞的數量,提高機體的免疫力。胸腺素Tα1由胸腺上皮細胞分泌,在胸腺微環境中以旁分泌的方式影響周圍胸腺細胞的功能,它能促進T淋巴細胞的發育和成熟,臨床上胸腺素Tα1被用作一種免疫增強劑,主要用來治療免疫低下或者免疫缺陷的疾病。實驗結果表明,長期遞增負荷運動導致胸腺組織結構破壞,功能降低,對大鼠胸腺組織中胸腺素Tα1的含量產生嚴重影響,隨著運動強的增大和運動時間的延長,運動對大鼠免疫功能的影響越來越大。
3.2 六周遞增負荷運動對胸腺生成素Ⅱ的影響
胸腺生成素是由胸腺被膜下上皮細胞分泌產生的一種胸腺激素,具有雙向調節作用機體免疫功能的作用,不僅能抑制過強的免疫反應,而且能使受到抑制的免疫反應趨向正常。試驗證明,胸腺生成素Ⅱ主要由胸腺上皮細胞產生,長期遞增負荷運動導致胸腺組織結構破壞,功能降低,胸腺生成素Ⅱ的產生顯著降低的主要原因。機體不能維持自身環境的內穩態,甚至內分泌系統出現紊亂。機體為了維持自身的內穩態,利用“自我保護機制”最大限度的保護自己。
參考文獻
[1] Hannah MOIR, Michael G HUGHES, Stephen POTTER, et al. Exercise-induced Immunosuppression: Roles of Reactive Oxygen Species and 5′-amp-activated Protein Kinase Dephosphorylation Within Immune Cells[J].Journal of Applied Physiology,2010,108(5):1284-1292.
[2] 鄧樹勛,陳佩杰,喬德才.運動生理學導論[M].[北京]:北京體育大學出版社,2007.
[3] 蔣為薇,周紅.胸腺素α1的免疫調節活性及臨床應用進展[J].免疫學雜志,2006(S1):124-127.
[4] Christian A BAUMANN, Mahnaz BADAMCHIAN, Allan L GOLDSTEIN. Thymosinα1 Antagonizes Dexamethasone and Cd3-induced Apoptosis of Cd4 + Cd8 + ?Thymocytes Through the Activation of Camp and Protein Kinase C Dependent Second Messenger Pathways[J].Mechanisms of Ageing and Development,1997,94(1):85-101.
[5] 高德民,王鳳山.胸腺肽α1的特征與功能綜述[J].中國生化藥物雜志,2007(2):136-139.