旋轉磁場對老齡小鼠腦、心、腎脂褐素及心、腎、胸腺抗氧化酶含量的影響
諸揮明付大偉姚樹仁1付妍
(吉林大學物理學院,吉林長春130012)
摘要〔〕目的探討考查旋轉磁場是否會對老齡小鼠腦、心、腎組織脂褐素(LPF)以及心、腎、胸腺組織谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)含量產生一定的影響。方法將20只雌性老齡小鼠隨機分為實驗組(n=10)和對照組(n=10)。用轉速2 000 r/min、平均磁感應強度0.09 T的旋轉磁場作用于實驗組老齡小鼠頭部,每日曝磁30 min,連續(xù)15 d。結果實驗組老齡小白鼠腦組織脂褐素含量〔(0.153±0.025)μg/g〕較對照組〔(0.304±0.061)μg/g〕比較差異有顯著性(P<0.05);心、腎組織脂褐素含量〔(0.075±0.012)及(0.335±0.028)μg/g〕與對照組〔(0.092±0.011)及(0.382±0.033)μg/g〕比較,沒有顯著性差異(P>0.05)。實驗組心、腎及胸腺GSH-Px活性〔(2.07±2.01)、(25.03±3.54)及(119.00±10.87)NU/m〕較對照組〔(7.63±1.48),(24.09±4.49)及(85.68±7.12)NU/m〕明顯升高(P<0.05及P<0.01)。結論在一定的強度以及一定時間的旋轉磁場作用下能夠對于小鼠器官中脂褐素含量起到降低的作用,同時能夠提高抗氧化酶活性以及抵抗自由基。
關鍵詞〔〕旋轉磁場/分析;衰老/代謝;谷胱甘肽過氧化物酶;脂褐素;自由基
中圖分類號〔〕R339.34〔文獻標識碼〕A〔
基金項目:吉林省重點科技攻關項目(2013020619SF)
通訊作者:姚樹仁(1957-),男,高級工程師,主要從事動物實驗研究。
磁場療法〔1〕在醫(yī)學中的應用逐漸得到了普及,對于其在抗衰老過程中所起到作用的研究究逐漸增多,但磁場對人體器官中脂褐素(LPF)含量影響的報道甚少。隨著機體不斷老化,其細胞中的自由基新陳代謝也會出現(xiàn)一定的問題〔2〕,這會對于機體的防御能力產生非常嚴重的影響。在細胞中,如果出現(xiàn)了大量的自由基〔2〕,可能與不飽和脂肪酸發(fā)生反應,導致其被氧化,這就可能導致LPF的產生。其主要是在神經或者是肝臟以及心臟、腎臟等組織的細胞內,對于細胞產生非常嚴重的影響〔3〕。谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)能夠對細胞起到有效保護作用,使得其能夠免受氧化物的影響〔4〕。本文探討旋轉磁場對于體內自由基的清除能力的影響。
1材料與方法
1.1實驗動物昆明種小白鼠共20只,12月齡,雌性,平均體重52 g 。隨機分為實驗組10只,對照組10只。
1.2實驗試劑及儀器LPF測定試劑盒及GSH-Px活力測定試劑盒,購于南京建成生物工程公司。722S型分光光度計(北京);島津RF-3000型熒光分光光度計(日本)。
1.3實驗方法本實驗所施加的旋轉磁場采用CS403型磁療機(北京產)。該機共有兩個旋轉磁頭,分別置有異名放置的兩個鈷合金永磁體。磁頭旋轉速度為2 000 r/min,靜止以及旋轉時磁頭表面磁感應強度分別為0.13、0.09 T(用CT3型高斯計測定)。將旋轉磁頭置于實驗組小鼠頭部,距小鼠頭部皮膚約1 mm。每日曝磁30 min連續(xù)15 d。取出磁療機磁頭中的磁體,以同樣的方法對對照組進行實驗。在15 d后,取出實驗的組織進行低溫保存。檢測方法:各取實驗組織50 mg于冰水浴中,搖勻,加生理鹽水制成10%組織勻漿液。將所得勻漿液4℃,1 200 r/min離心15 min,取上清液待測。按試劑盒說明對所取上清液中LPF、GSH-Px含量進行檢測。
1.4統(tǒng)計學分析組間比較行t檢驗。
2結果
實驗組小鼠腦組織中LPF含量降低,與對照組比較差異顯著(P<0.05);心、腎組織中LPF含量,與對照組無差異(P>0.05);心、腎及胸腺GSH-Px活性升高,與對照組比較差異顯著(P<0.05及P<0.01)。見表1。
組別LPF〔ωβ(μg·g)〕腦心腎GSH-Px(λβnU/ml)心胸腺腎對照組0.304±0.0610.092±0.0110.382±0.0337.63±1.48885.68±7.12224.09±4.49實驗組0.153±0.0251)0.075±0.0120.335±0.02812.07±2.0112)119.00±10.8722)25.03±3.541)
與對照組比較:1)P<0.05,2)P<0.01
1吉林大學基礎醫(yī)學院解剖教研室
第一作者:諸揮眀(1963-),男,工程師,主要從事磁場生物效應研究。
3討論
通過實驗結果,可以能夠認為在生物機體受到一定強度以及一定時間的旋轉磁場作用時,磁場就能夠發(fā)揮相應的作用,可提高抗氧化酶活性〔5〕。在實際的生活過程中,隨著年齡的不斷增長,機體會出現(xiàn)一定退化,無論是抗氧化的能力還是抗衰老能力都會出現(xiàn)一定的下降,這會導致體內存在過多的自由基。相應的,自由基能夠與機體體內的核酸蛋白氨基酸進行一定的反應,生成氧化物或過氧化物。在機體內,所生成的過氧化物活性很高,能夠與蛋白質發(fā)生交聯(lián),從而能夠形成LPF,這也是機體衰老一個非常主要的原因。LPF的產生會對細胞的正常代謝以及功能產生非常嚴重的影響,最終導致機體細胞的衰老與死亡〔6〕。機體可通過超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT、GSH-Px)等防御自由基的損傷和破壞。它們通過一種連鎖反應來清除機體內的氧化物和過氧化物〔7〕。通過減弱過氧化物與蛋白質的交聯(lián)作用,減少LPF的產生,可對細胞的衰老起到很好的延緩作用。旋轉磁場對于機體的衰老起著一定的作用,主要的機制是機體受到了磁場旋轉力矩的作用〔8〕,同時也受到了洛倫茲力的作用〔8〕,從而使抗氧化酶、GSH-Px活性提高,產生一定的變化〔9〕,對減少LPF的生成起到一定的作用。磁場作用的微觀機制仍需進一步探索。但磁場對于機體抵抗能力具有增強作用;同時磁場也能夠對機體的抗氧化和抗衰老起到很大的的作用〔10〕,這種作用已經逐漸被人們所證實〔10〕;同時這也為磁場療法在臨床上的應用奠定了基礎以及提供了大量的實驗證據(jù)。
4參考文獻
1火焱,陳德志,王昭玲.低波聯(lián)合脈沖磁療在膝關節(jié)骨性關節(jié)炎功能恢復中的作用〔J〕.中國老年學雜志,2012;32(23):5317-8.
2呂慧玲.自由基與人類衰老〔J〕.山西醫(yī)學教育,2012;1:57-8.
3候文婷,冷一平.脂褐素與心肌老化〔J〕.中華老年心腦血管病雜志,2013;15(1):102-3.
4徐亞淮,閆崗林,龔平生.谷胱甘肽過氧化物酶模擬物6-CySecD對過氧化氫誘導小鼠成纖維細胞損傷的保護作用〔J〕.吉林大學學報(理科版),2010;48(2):329-32.
5朱金武,楊軍,楊秀巖.低頻旋轉永磁場對人體表面熱分布和血壓計心率的影響〔J〕.航天醫(yī)學與醫(yī)學工程,2012;25(6):417-21.
6Peng XJ,Zhang WF. Lipofuscin and melanin related fundus autofluorescence in patients with submacula ridiopathic choroidal neovascularization〔J〕.眼科醫(yī)學報:英文版,2012;27(3):138-42.
7史曉霞,李曉紅,常志芳.脈沖磁場和磁場對小鼠大腦皮層GSH-Px活性RMDA含量的影響〔J〕.包頭醫(yī)學院學報,2012;28(5):17-8.
8姚麗萍,曾忠,張永祥.微重力環(huán)境下橫向旋轉磁場對熱表面張力流的影響〔J〕.重慶大學學報,2012;35(3):115-20.
9張璐,翁新楚.超靜磁場對動鼠CAT和GSH-Px基因表達影響〔J〕.中國公共衛(wèi)生,2011;27(2):222-3.
10周萬松.磁場與磁療〔M〕.北京:科學技術文獻出版社,2010:233.
〔2015-07-26修回〕
(編輯曲莉)