有氧運動聯合迷迭香提取物對高脂膳食大鼠睪丸組織炎癥因子的影響

謝 晶 李寧川 王靈芝 李心悅 朱 玥 金 鵬 夏 俊

（揚州大學體育學院，江蘇 揚州 225127）

隨著我國脫貧攻堅戰扎實推進，貧困發生率大大降低。隨著社會的進步和科技的發展，我國在多個領域位列世界前列，居民消費水平的提高、社會環境的結構性變化潛移默化地影響了人們生活的方式，改變了人們的飲食習慣。近些年來，肉類占人們每日膳食的比例不斷升高。當攝入的能量超過身體消耗的能量時，脂肪就會隨之產生、積累。大數據顯示，肥胖患者人數呈不斷上升趨勢，肥胖在各個方面影響著肥胖患者的生活。因而，“減肥”成為世界廣泛關注的熱點話題。其中，對于肥胖會造成女性不孕不育的關注和研究較多。眾所周知，肥胖會導致女性內分泌和代謝紊亂、卵子存活率下降、子宮內膜應答異常等，妊娠率下降，不孕不育、流產、早產、新生胎兒先天缺陷等風險大大提升[1]。而對肥胖造成男性不育的研究較少。有觀點認為，脂肪組織是一個儲藏脂質的儲能器官，也是一個內分泌器官，它在生物體系統中起著重要的調節作用[2]。

迷迭香，是一種唇形科灌木。迷迭香精油多選取其花和葉子進行提取。在食品生產方面，人工合成的抗氧化劑有一定毒性，致癌率高，人們更愿意選擇從植物中萃取這類物質，因此，關于天然植物迷迭香的抗氧化活性研究較多。同時，迷迭香提取物還具有穩定顏色、防腐、祛臭等功效[3]。在衛生醫療方面，從迷迭香中提取的鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酸等多酚類化合物具有抗炎作用，在歐洲一些國家常運用迷迭香治療炎癥性疾病[4]。樊玲通過建立口腔潰瘍模型，利用迷迭香酸治療口腔潰瘍大鼠，發現迷迭香酸能夠有效促進口腔潰瘍大鼠黏膜愈合，其治療機制是迷迭香酸能夠降低機體驗證反應、糾正免疫功能紊亂[5]。

抗炎藥物可以很好地抑制急性炎癥癥狀，而對慢性免疫性炎癥來說，抗炎藥物不僅要有優良的療效，而且可以長期服用，沒有嚴重的副作用。現今，臨床使用的抗炎藥多由化學物質合成，人們長期服用或多或少都有不良副作用，最常見的是對消化道的刺激，降低人體免疫力，長期服用會引起心理或生理上對藥物的依賴，產生諸如“我只有服用抗炎藥病才會好”的心理作用。

本研究從調節睪丸炎癥的角度，探討有氧運動以及迷迭香是否能夠降低高脂膳食大鼠血脂中TNF-α、NF-κB的水平，改善高脂膳食誘導大鼠肥胖導致的生殖功能障礙，以及有氧運動與迷迭香是否能夠協同發揮作用。

1 材料與方法

1.1 高脂膳食大鼠建模與實驗分組

選購50只體重為120-140g的清潔級健康雄性SD大鼠（4周齡），編號后飼養在不同籠子內。將大鼠飼料和自動飲水器置于籠子上的槽口內，保證大鼠能夠自由飲食、飲水，每天換飼料和水，清理籠內的糞便、垃圾，更換墊料，保持籠內整潔、干燥。飼養溫度維持在23-27℃，讓大鼠生活在舒適的環境中，每天光照時間保持在12h左右。

從50只大鼠中隨機選取10只設為標準組（C組），用普通飼料喂養；其余大鼠作為肥胖組進行建模，使用高脂飼料喂養，其他條件保持不變。4周后，若該組大鼠的重量÷對照組大鼠平均重量＞20%成立，則建模成功。將建模成功的40只大鼠隨機分為數量相等的4組：高脂組（H組）、高脂+運動組（HE組）、高脂+迷迭香組（HR組）、高脂+迷迭香+運動組（HER組）。每天給各組大鼠供應充足的食物、水源，大鼠生長環境溫度維持在18-22℃，光照時間約為12h。每周測量一次大鼠的重量。

1.2 運動方案

C、H、HR組大鼠每天在飼養籠中自由活動，HE、HER組大鼠每天要進行有氧運動。有氧運動方案：在 100cm×7Ocm×60cm的長方體游泳桶內無負重游泳，水深50cm，水溫32-35℃；每周運動6天，持續10周。第一周為適應性運動，讓大鼠適應運動環境。第一次運動，HE、HER組運動時間為20min，第一周的后續運動遞增20min/d；后9周的有氧運動均保持 120min/d。在大鼠運動憑借自身脂肪漂浮時，應適當驅趕以保證其運動量。在大鼠游泳運動時，應須密切觀察，防止大鼠溺水死亡造成實驗損失，并隨時清理游泳桶內雜物，保持游泳桶內衛生。大鼠出水后，用柔軟清潔的干毛巾擦干，放回籠子內，防止大鼠生病。

1.3 迷迭香提取物攝入方案

選用水溶性提取物，HR、HER組每天灌胃0.6ml濃度為25mg/kg的迷迭香提取物，其他3組灌胃同體積的蒸餾水。

1.4 樣本采集與處理

解剖前的最后一次游泳運動后，所有大鼠禁食12h，避免急性運動波及實驗數據。解剖時，按照分組及編號測量大鼠的重量、長度。麻醉大鼠后，將血樣（腹主動脈取血）注入對應的負壓試管中，靜置 2h。離心機離心（4000r/min）lOmin，取血清保存在-80℃環境中。取血后迅速摘取睪丸和睪周脂肪，去除多余組織，用冰生理鹽水清洗血污，用濾紙沾干，保存在-20℃環境中。稱取0.2-1g組織，按組織塊重量W（g）/勻漿介質V（ml）為1∶9的比例制備勻漿，在燒杯中加預冷的勻漿介質（0.9%NaCL溶液），在冰水浴中迅速剪碎組織塊。勻漿低溫離心（3000r/min）15min后，提取上清液，存于-80℃環境中。

1.5 測定方法

運用ELISA測定血清TNF-α、NF-κB水平。

1.6 統計學方法

運用SPSS17.0分析處理數據（以均數±標準差表示）。同一指標不同組間進行方差的單變量分析，觀察在不同因子的影響下，不同組的指標是否有顯著性差異，兩因子對指標的影響是否有交互作用。

2 結果

大鼠睪丸組織內NF-κB含量：與C組比較，H組含量顯著升高；與H組比較，HE、HR組含量顯著降低，HER組含量極顯著降低。

大鼠睪丸組織內TNF-α含量：與C組比較，H組含量顯著升高；與H組比較，HR、HER組含量顯著降低，HE組含量無顯著差異。

表1 各組NF-κB、TNF-α的含量

3 分析和討論

ELISA測定血清顯示：H組雄性高脂膳食大鼠睪丸組織內 NF-κB、TNF-α含量與對照組相比顯著性升高，并具有統計學意義。這表明肥胖引發生殖系統的炎癥反應，睪丸組織內產生慢性炎癥反應。

3.1 睪丸組織中的NF-κB

NF-κB能調節促炎關鍵基因的表達，從而調控細胞凋亡和炎癥。NF-κB作為一類重要的轉錄激活因子，會啟動TNF-α、IL-1、細胞黏附分子等炎癥因子的基因轉錄，引發炎癥反應[6]。另有研究表明，細胞因子TNF和IL-1等的表達增加會反過來激活NF-κB[7]，從而形成惡性循環。

HE組經過長期有氧運動，高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細胞核中的表達有一定程度的降低（P＜0.05）；經過迷迭香提取物治療后的 HR組高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細胞核中的表達有一定程度的降低（P＜0.05）。這表明有氧運動和迷迭香酸能有效抑制高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細胞核中的表達，使其恢復到正常水平。

3.2 睪丸組織中的TNF-α

TNF-α在哺乳動物的睪丸組織內發揮多種功能，調節與精子發生有關的各種細胞進程，如炎癥反應等[8]。TNF-α是參與人體免疫反應的炎癥因子。H組大鼠體內NF-κB、TNF-α含量與對照組相比顯著性升高，并具有統計學意義。這證明肥胖引發了大鼠體內的炎癥反應。徐雅麗等人研究發現，炎癥導致肥胖小鼠睪丸內炎癥因子TNF-α的含量升高，破壞了血生精小管屏障的結構，損害肥胖小鼠的生育力[8]。迷迭香能否有效控制睪丸組織內TNF-α的含量是本實驗的關鍵。

本實驗結果顯示，HE組經過無負重游泳訓練之后，大鼠睪丸組織內的 TNF-α含量有所下降，但沒有顯著性差異（P=0.056＞0.05）。這表明長期進行有氧運動能夠抗炎，但效果不明顯。有研究表明，運動訓練會增加應激大鼠外周TNF-α含量。這可能是運動不能有效降低TNF-α的原因。

HR組高脂膳食大鼠在迷迭香提取物的治療下，睪丸組織炎癥因子 TNF-α含量顯著降低（P＜0.05），表明迷迭香提取物能夠有效減輕睪丸組織內的慢性炎癥反應。

本研究表明，有氧運動、迷迭香提取物能有效降低睪丸組織的炎癥反應。有氧運動、迷迭香提取物顯著改善高脂膳食誘導的高脂膳食大鼠睪丸組織的炎癥，可能是通過降低肥胖引起的炎癥因子TNF-α，從而阻斷NF-κB信號轉導通路，抑制NF-κB的轉錄，進一步減少TNF-α的含量。有氧運動聯合迷迭香提取物雖然使NF-κB、TNF-α的含量有所降低，但效果不顯著，其可能的原因有：①有氧運動與迷迭香提取物抑制機制不同，抑制效果有相互抵消的可能；②有氧運動時長設置、迷迭香發揮抗炎作用的物質配比未能發揮最大效果。

4 結論與展望

高脂膳食會引起TNF-α升高。有氧運動和迷迭香提取物都可以抑制高脂膳食引起的TNF-α升高，抑制睪丸組織中NF-κB表達，從而減輕局部炎癥反應。迷迭香提取物對降低TNF-α含量的效果最為明顯。有氧運動聯合迷迭香提取物可有效降低NF-κB通路相關基因和蛋白的表達，抑制因TNF-α引發的慢性炎性反應，減輕睪丸組織中的炎癥，但兩者并沒有交互作用。

今后可以從迷迭香降低 TNF-α的機制入手，研究迷迭香的成分及其最佳配比，使其更好地與有氧運動聯合，最大限度地發揮其藥用價值，達到更好的抗炎效果。