謝燕妮 馬 強(qiáng)
摘要:目的:研究三七總皂苷(Panax Notoginseng Saponins)對一次性力竭游泳運(yùn)動后大鼠大腦皮質(zhì)星形膠質(zhì)細(xì)胞膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表達(dá)的影響。方法:實(shí)驗(yàn)動物隨機(jī)分為空白對照組、生理鹽水組和三七總皂苷組。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,運(yùn)動前30 min分別腹腔注射生理鹽水和三七總皂苷,進(jìn)行一次性力竭運(yùn)動, 分別在力竭運(yùn)動后即刻和24 h灌注取材,采用免疫組織化學(xué)檢測大腦皮質(zhì)GFAP蛋白的表達(dá),并記錄游泳時間。結(jié)果:GFAP的陽性表達(dá)位于星形膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞漿和細(xì)胞膜。生理鹽水組在力竭即刻出現(xiàn)GFAP的表達(dá)增強(qiáng),顯著高于空白對照組和三七皂甙組(P<0.05),24 h后生理鹽水組仍見GFAP的表達(dá),而三七總皂苷組僅見少量GFAP的表達(dá),二者表達(dá)未見顯著差異(P>0.05);三七皂苷組與生理鹽水組相比延長了大鼠的游泳時間(P<0.05)。結(jié)論:一次性力竭運(yùn)動的即刻引起大鼠大腦皮質(zhì)星形膠質(zhì)細(xì)胞GFAP表達(dá)增強(qiáng),提示與運(yùn)動性中樞性疲勞的發(fā)生有關(guān),三七總皂苷可以抑制力竭運(yùn)動后星形膠質(zhì)細(xì)胞GFAP的高表達(dá),提示三七總皂苷能夠延緩運(yùn)動性中樞疲勞的發(fā)生,促進(jìn)疲勞的消除。
關(guān)鍵詞:三七總皂苷;力竭運(yùn)動;膠質(zhì)纖維酸性蛋白;影響
中圖分類號:G804.32文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-3612(2008)04-0491-02
腦缺血再灌注損傷可以導(dǎo)致嚴(yán)重的遲發(fā)性神經(jīng)元損傷,影響患者的功能恢復(fù)。星形膠質(zhì)細(xì)胞為神經(jīng)元的生成、發(fā)育、再生均具有重要作用,膠質(zhì)纖維酸性蛋白表達(dá)增強(qiáng)可以在一定程度上反映腦缺血程度。眾多研究發(fā)現(xiàn),三七總皂苷對腦缺血再灌注損傷有明顯的保護(hù)作用[1,2],而在運(yùn)動醫(yī)學(xué)界的研究甚少.本實(shí)驗(yàn)通過一次性力竭運(yùn)動為模型,研究三七總皂苷對膠質(zhì)纖維酸性蛋白表達(dá)的動態(tài)影響,探討三七總皂苷對運(yùn)動性中樞疲勞延緩發(fā)生以及消除的作用。
1材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)動物分組 選用雄性SD大鼠38只,體重(220~260)g,由四川大學(xué)華西醫(yī)學(xué)中心實(shí)驗(yàn)動物中心提供。隨機(jī)分為3組,即空白對照組6只,生理鹽水組(n=16,即刻組8只,24 h組8只),三七總皂苷組(n=16,即刻組8只,24 h組8只)。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1動物模型大鼠購進(jìn)后適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,三七總皂苷組和生理鹽水組于運(yùn)動前30 min,分別腹腔注射25 mg/kg三七總皂苷(麗珠集團(tuán)利民制藥廠,批號:ZZ-5802,粵衛(wèi)藥準(zhǔn)字(1994)第801313號,商品名:血栓通注射液,規(guī)格:2 mL(70 mg)/支)和等體積生理鹽水。進(jìn)行負(fù)5%自身體重的一次性力竭游泳運(yùn)動,在游泳過程中,如發(fā)現(xiàn)力竭表現(xiàn)(鼻孔或大鼠整個沒入水面以下5~10 s不能主動上?。瑢⒋笫髶瞥?,記錄入水和出水時間。
1.2.2樣本的制備與處理空白對照組在力竭運(yùn)動前一天,即刻組和24 h組分別在力竭運(yùn)動后即刻和24 h腹腔注射2%戊巴比妥鈉(2.3 mL/kg)麻醉。用4%的多聚甲醛灌注,斷頭取其大腦皮質(zhì),然后置4%甲醛溶液固定,備石蠟包埋做免疫組化實(shí)驗(yàn)用。
1.2.3免疫組織化學(xué)測定膠質(zhì)纖維酸性蛋白所用試劑均購自北京中山生物技術(shù)有限公司,具體操作步驟參照試劑盒說明進(jìn)行。
1.2.4指標(biāo)觀察及統(tǒng)計(jì)學(xué)處理測定大鼠大腦皮質(zhì)膠質(zhì)纖維酸性蛋白表達(dá)的積分光密度值,記錄大鼠的游泳時間。所有數(shù)據(jù)均用SPSS 12.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,試驗(yàn)結(jié)果所得數(shù)據(jù)均以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,組間差異用方差分析。
2結(jié)果
2.1病理形態(tài)學(xué)觀察空白對照組可以清楚的看到大腦皮質(zhì)內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞核呈長桿狀,毛細(xì)血管豐富,毛細(xì)血管周圍結(jié)構(gòu)正常;近似圓形的顆粒細(xì)胞以及錐體形的錐體細(xì)胞清晰可見,細(xì)胞形態(tài)正常,排列規(guī)整;力竭組組可以看到大腦皮質(zhì)毛細(xì)血管和神經(jīng)元形態(tài)正常,細(xì)胞核染色變深,局部排列出現(xiàn)紊亂;24 h組可以看到毛細(xì)血管和神經(jīng)元形態(tài)基本正常,排列基本恢復(fù)正常。
2.2膠質(zhì)纖維酸性蛋白免疫組織化學(xué)染色結(jié)果膠原纖維酸性蛋白表達(dá)于星形膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞漿和細(xì)胞膜。對照組僅見散在膠原纖維酸性蛋白的陽性表達(dá),力竭即刻組見表達(dá)增高,24h組表達(dá)減弱。計(jì)算機(jī)圖像自動分析系統(tǒng)分析后經(jīng)SPSS12.0統(tǒng)計(jì)學(xué)處理積分光密度結(jié)果:對照組(110.371±13.73),生理鹽水即刻組(178.765±24.16),生理鹽水24 h組(124.46±20.11),三七總皂苷即刻組(147.21±15.67),三七總皂苷24 h組(108.33±17.62)。生理鹽水組在力竭即刻出現(xiàn)GFAP的表達(dá)增強(qiáng),顯著高于空白對照組和三七皂甙組(P<0.05),24 h后生理鹽水組仍見GFAP的表達(dá),而三七總皂苷組僅見少量GFAP的表達(dá),二者表達(dá)未見顯著差異(P>0.05)。
2.3大鼠游泳時間生理鹽水組游泳時間為(1.87±1.46)h,三七總皂苷組游泳時間為(4.52±3.19)h,二者存在顯著差異(P<0.05)。
3討論
袁瓊嘉等[3,4]人研究發(fā)現(xiàn)力竭運(yùn)動后即刻大腦皮質(zhì)微循環(huán)和超微結(jié)構(gòu)發(fā)生的改變類似醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中直接缺血缺氧損傷的變化,但是損傷程度較直接的缺血缺氧輕的多,而且其變化是可逆的。推測在力竭運(yùn)動中出現(xiàn)了相對的腦缺血缺氧,而運(yùn)動后休息過程中又出現(xiàn)再灌注,引起相應(yīng)大腦超微結(jié)構(gòu)的可逆性改變,即運(yùn)動性腦缺血再灌注損傷。
腦缺血后星形膠質(zhì)細(xì)胞(astrocyte,AST)異常活躍,可通過攝取和釋放谷氨酸、清除自由基、轉(zhuǎn)運(yùn)水、釋放細(xì)胞因子和一氧化碳等方式影響神經(jīng)元的存活[5],膠原纖維酸性蛋白是星形膠質(zhì)細(xì)胞的一種標(biāo)志蛋白,星形細(xì)胞增殖程度和腦梗死后腦組織病變程度可用GFAP的表達(dá)來評價[6-8]。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)即刻后GFAP表達(dá)增強(qiáng),24 h后減弱同樣提示了GFAP與腦缺血程度存在正相關(guān)性,這與張敬軍等[9]人的研究結(jié)果一致[10-12],同時提示GFAP的表達(dá)與運(yùn)動性中樞疲勞的發(fā)生存在一定關(guān)系。
研究發(fā)現(xiàn),三七總皂苷對腦缺血再灌注損傷有明顯保護(hù)作用[1,2,13],可以顯著抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞GFAP的表達(dá),同時又能促進(jìn)神經(jīng)元損傷的修復(fù)。我們的結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn),三七總皂苷組大鼠的游泳時間顯著長于生理鹽水組(P<0.05),而且在力竭即刻生理鹽水組大腦皮質(zhì)GFAP的表達(dá)顯著強(qiáng)于三七總皂苷組(P<0.05),表明三七總皂苷通過減輕缺血性腦損傷,促進(jìn)了神經(jīng)元損傷的修復(fù),從而延長了大鼠力竭時間,促進(jìn)運(yùn)動性疲勞的消除。
運(yùn)動性疲勞消除是運(yùn)動醫(yī)學(xué)界一直探求解決的問題,祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)博大精深,眾多運(yùn)動醫(yī)學(xué)界科研工作者一直在探求通過中醫(yī)中藥延緩運(yùn)動性疲勞的發(fā)生以及疲勞的消除。臨床醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)三七總皂苷可以保護(hù)缺血再灌注引起的腦[1,2,13]以及心肌[14]等的損傷,本實(shí)驗(yàn)同樣證實(shí)了三七總皂苷對缺血腦的保護(hù)作用,并發(fā)現(xiàn)可以延緩運(yùn)動性疲勞的發(fā)生,具體機(jī)制以及藥物在體育運(yùn)動的應(yīng)用有待于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。
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