曲 靜 楊亞軍 陳祖學
魚腥草提取物對大強度游泳訓練小鼠免疫功能及炎癥的影響*
曲 靜 楊亞軍 陳祖學
(興義民族師范學院 體育學院,貴州 興義 562400)
【目的】探討魚腥草提取液對大強度游泳訓練小鼠的免疫功能及炎癥的影響?!痉椒ā?周齡健康雄性C57BL/6J小鼠32只,隨機分為對照組(C)、運動組(E)、魚腥草組(H)、運動+魚腥草組(E+H)。E、E+H組完成6周遞增負荷的大強度游泳訓練;H、E+H組于訓練前以120mg/kg體重灌胃魚腥草提取液。每周稱小鼠體重,實驗結束后檢測WBC計數及其分類;ELISA檢測L-CRP和M-CRP水平及血清IFN-γ,IL-4水平;脾稱重,計算脾指數?!窘Y果】大強度游泳訓練顯著降低小鼠免疫功能,表現為:與C組相比,E組小鼠體重、脾重量及脾指數降低,WBC計數及中性粒細胞百分比增加,淋巴細胞百分比降低(<0.05或<0.01),且L-CRP和M-CRP水平、血清IL-4水平升高及INF-γ水平、IFN-γ/IL-4降低(<0.05或<0.01)。而補充魚腥草提取液可部分逆轉上述指標的變化,表現為:與E組相比,E+H組小鼠WBC計數降低,淋巴細胞百分比增加;L-CRP和M-CRP水平、血清IL-4水平降低,血清INF-γ水平及IFN-γ/IL-4的升高(<0.05或<0.01)?!窘Y論】魚腥草提取液可逆轉大強度游泳訓練導致的免疫功能下降,可能與增強小鼠細胞免疫,改善Th1/Th2失衡狀態,緩解肝臟及骨骼肌炎癥狀態有關。
魚腥草提取液;大強度;免疫細胞;炎癥因子
大強度運動訓練可降低機體免疫機能,加劇炎癥狀態,降低運動能力。魚腥草為傳統的入藥食用皆可的植物,隨著對魚腥草的化學成分、藥理成分的深入研究,其多種生物活性物質,在炎癥[1,2]抗過敏[3]、抗病毒[4, 5]、抗氧化[6, 7]、抗癌[8]等多個方面發揮重要作用。有報道稱魚腥草及其提取物可影響運動干預模型小鼠的機能狀態,例魚腥草黃酮能夠明顯增加疲勞模型小鼠的糖原儲備、乳酸清除能力,促進抗疲勞能力的提高[9, 10]。而外源補充魚腥草素也有降低力竭運動模型大鼠的血清丙二醛,提高超氧化物歧化酶,改善氧化應激狀態的作用[11]。然而魚腥草及其有效成分對大強度訓練導致的免疫功能降低及炎癥狀態的影響尚未闡釋清楚,本研究通過對免疫器官、免疫細胞及免疫平衡重要標志性炎癥因子的檢測和評價,探討魚腥草提取液的免疫調節作用。
6周齡C57BL/6J小鼠32只(雄性,weight:19.81±0.76g),購于貴州醫科大學動物實驗中心(許可證證號:SCXK(黔)2012-0001)。隨機分為4組,每組8只,分別為安靜對照組(control,C組)、魚腥草組(houttuynia cordata,H組)、運動組(exercise,E組)、運動+魚腥草組(exercise + houttuynia cordata,E+H組);所有小鼠喂食普通飼料(101007,購于江蘇協同醫藥生物工程),飼養室溫為23±1℃,相對濕度為55%-70%,晝夜節律為12h。小鼠均自由飲食飲水。
1.2.1 訓練方案
C組和H組無訓練安排。三天的適應性訓練后,E組、E+H組完成6周遞增負荷游泳訓練:6天/周,每天安排2次訓練(上、下午各1次),第1周每次訓練25min,訓練時間每周每次遞增5min至第四周達到每次訓練40min,于第5周每次訓練50min,第6周每次訓練60min。
1.2.2魚腥草提取液及小鼠灌胃方案
將干魚腥草粉碎成粉末后,按照50g粉末逐次加入總量為1L ddH2O,小火加熱濃縮至50ml魚腥草提取液(終濃度1g/ml),于4℃冰箱保存備用。 H、E+H組小鼠于每天訓練半小時前以120mg/kg體重灌胃服用魚腥草提取液。
1.2.3 檢測指標
6周實驗干預期間,每周稱取小鼠體重。在實驗結束的12小時后,按照3ul/g體重腹腔注射10%水合氯醛麻醉小鼠,于下腔靜脈采血。EDTA抗凝血,利用全自動血液分析儀檢測白細胞計數(white blood cell,WBC)、淋巴細胞百分比、中性粒細胞百分比;非抗凝血離心(3000rpm,20min)后收集血清用;采血后,收集小鼠部分組織,如肝臟、腓腸肌及脾臟,計算脾指數=脾重量*100/體重。
1.2.4 血清炎癥因子檢測
小鼠血清γ干擾素(interferon γ,IFN-γ),白介素4(interleukin-4,IL-4)水平以及肝臟、股四頭肌組織勻漿液中C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)水平均采用ELISA方法(R&D Systems,USA)檢測,按照試劑盒說明書操作。
1.2.5 統計學方法
用SPSS21.0軟件統計分析數據,以平均數±標準差(mean ± SD)表示。各組小鼠體重,采用重復測量方差分析;其它數據均采用單因素方差分析,LSD事后檢驗比較組間差異,以<0.05代表組間的顯著性差異。

表1 魚腥草提取液對大強度游泳訓練小鼠體重的影響
注:*<0.05,**<0.01,與C組比;#<0.05,##<0.01,與E組比;@<0.05,@@<0.01,與H組比。
如表1所示,與C組相比,自實驗干預的第4周起,E組、E+H組小鼠體重顯著下降(<0.05或<0.01);但與E組相比,H組小鼠體重顯著增加(<0.05),但E+H組小鼠體重未改變(>0.05);與H組相比,補充魚腥草提取液的E+H組小鼠在實驗干預的3-6周均也呈現顯著的下降。

表2 魚腥草提取液對大強度游泳訓練小鼠脾重量及脾指數的影響
注:*<0.05,**<0.01,與C組比;#<0.05,##<0.01,與E組比;@<0.05,@@<0.01,與H組比。
由表2可知,與C組相比,E、E+H組脾重量、體重以及脾指數明顯降低(<0.05或<0.01);與E組相比,H組小鼠脾重量、體重及脾指數顯著提高(<0.05或<0.01),E+H組的各個指標均無組間差異(>0.05);與H組相比,E+H組脾重量、體重以及脾指數也具有明顯的降低(<0.05)。
由表3可知,與C組相比,E、E+H組小鼠淋巴細胞百分比顯著降低,中性粒細胞百分比顯著升高(<0.05),E組小鼠同時伴有WBC計數顯著增加(<0.05),但E+H組小鼠各指標改變幅度低于E組。與E組相比, H組的WBC計數減少,同時淋巴細胞百分比提高,中性粒細胞百分比降低,有顯著性差異(<0.05),且E+H組也有相似的改變;與H組相比,E+H組僅發現中性粒細胞百分比的顯著增加(<0.05)。

表3 魚腥草對大強度游泳訓練小鼠白細胞數量、淋巴細胞百分比、中性粒細胞百分比的影響
注:*<0.05,**<0.01,與C組比;#<0.05,##<0.01,與E組比;@<0.05,@@<0.01,與H組比。
與C組相比,E組肌肉及肝臟組織勻漿液中CRP水平及血清IL-4均顯著升高,但血清INF-γ顯著降低,但H組和E+H組的各指標均無顯著差異;與E組相比,H組及E+H組肌肉及肝臟組織勻漿液中CRP水平及血清IL-4均顯著降低,但血清INF-γ顯著升高;與H組相比,肌肉及肝臟組織勻漿液CRP水平顯著降低,血清INF-γ顯著升高。

表4 魚腥草提取液對大強度游泳訓練小鼠炎癥因子的影響
注:M-CRP代表肌肉組織勻漿液;L-CRP代表肝臟組織勻漿液。*<0.05,**<0.01,與C組比;#<0.05,##<0.01,與E組比;@<0.05,@@<0.01,與H組比。
機體主要免疫細胞WBC及其主要分類--中性粒和淋巴細胞,發揮重要的免疫監控和免疫維護作用。而參與細胞免疫的輔助性T(T helper,Th)淋巴細胞的主要亞型Th1、Th2通過分泌互相抑制的細胞因子維持Th1/Th2的動態平衡,是機體免疫穩態的標志。Th1細胞分泌細胞因子IFN-γ(與機體病毒感染相關的Th1 特征因子)通過趨化單核細胞的吞噬作用,增加殺傷細胞的細胞毒作用,促進對細胞內病原體的抵抗。而Th2 細胞分泌的特征細胞因子IL-4,通過促進炎癥抑制因子(如IL-10等)的釋放,增強體液免疫。多種免疫細胞、免疫細胞因子發揮協同或拮抗作用,參與機體免疫穩態的調控。
大強度運動訓練導致的免疫功能下降過程常伴有多種免疫學指標的異常。已有研究證實,大強度訓練導致機體免疫機能降低時伴隨明顯的Th1/Th2失衡,主要表現為Th1/Th2的特異性細胞因子,IFN-γ/IL-4的降低[12]。本研究中, 6周遞增負荷訓練后,運動組小鼠不僅表現出體重、脾指數的顯著降低,同時表現出免疫細胞,如WBC數量、中性粒百分比顯著增加,淋巴細胞百分比顯著降低,且同時表現出,IFN-γ/IL-4顯著降低,反映Th1/Th2失衡并向Th2漂移。同時,我們還發現,大強度游泳訓練后,小鼠骨骼肌和肝臟中CRP水平(CRP是目前公認的炎癥標志物)均增加。以上指標共同提示本研究的大強度訓練小鼠表現出免疫功能的降低及明顯的組織炎癥浸潤狀態。
早期利用實驗動物證實合成魚腥草素或臨床使用的復方魚腥草膠囊,主要通過提高脾臟、胸腺等免疫器官指數,提高外周血T淋巴細胞的比例,增強巨噬細胞的吞噬能力,改善遲發性超敏反應,促進抗體生成等方面實現免疫調節作用[13, 14]。有研究提示,魚腥草提取液在Th2介導的免疫反應中的作用,與下調Th2細胞因子,降低胸腺激活調節趨化因子的產生,影響淋巴細胞遷移,抑制Th2免疫反應有關[15]。對于mRNA水平的研究發現,揮發油、總多糖等魚腥草有效成分通過上調外周血或脾臟等外周免疫器官的Th1類細胞因子如IFN-γ、IL-12的mRNA表達水平,并下調Th2類細胞因子IL-4 mRNA的表達水平,實現Thl/Th2平衡的重建,改善機體免疫功能[16]。本研究在確認運動組小鼠免疫功能降低的情況下,在大強度運動訓練期間部分運動干預小鼠灌胃補充魚腥草提取液發現,E+H組小鼠不僅顯著降低小鼠外周血WBC計數,提高淋巴細胞百分比,且IFN-γ/IL-4顯著提高。不僅如此,魚腥草的抗炎作用[1,2]在我們的研究中也得到了進一步證實。補充魚腥草提取液可明顯降低骨骼肌和肝臟組織中CRP水平,部分逆轉了大強度運動導致的小鼠骨骼肌和肝臟組織炎癥浸潤的狀態。因此,我們推測魚腥草提取液可通過調節外周血淋巴細胞比例,改善Thl/Th2的失衡狀態,改善外周組織炎癥浸潤狀態進而調控并改善小鼠免疫功能。
總之,魚腥草提取液可顯著改善大強度游泳運動導致的免疫功能低下的狀態,可能與增強小鼠細胞免疫,改善Th1/Th2失衡狀態,緩解肝臟及骨骼肌炎癥狀態有關。
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Effects of Houttuyniacordata Extract on Immune Function and Inflammation in Mice with High Intensity Swimming Training
QU Jing, etal.
(Xingyi Normal University for Nationalities, Xingyi 562400, Guizhou, China)
貴州省教育廳青年科技人才成長項目(黔教合KY字[2017]366;項目名稱:魚腥草運動飲料干預對大強度訓練小鼠運動恢復的影響)、貴州省教育廳青年科技人才成長項目(黔教合KY字[2018] 416;項目名稱:魚腥草天然飲料對大強度訓練小鼠免疫機能的影響)。
曲靜(1985—),副教授,在讀博士,研究方向:運動與健康促進。