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鱼腥草提取物对大强度游泳训练小鼠免疫功能及炎症的影响*

2021-04-02杨亚军陈祖学

体育科技 2021年6期
关键词:提取液鱼腥草百分比

曲 静 杨亚军 陈祖学

鱼腥草提取物对大强度游泳训练小鼠免疫功能及炎症的影响*

曲 静 杨亚军 陈祖学

(兴义民族师范学院 体育学院,贵州 兴义 562400)

【目的】探讨鱼腥草提取液对大强度游泳训练小鼠的免疫功能及炎症的影响。【方法】6周龄健康雄性C57BL/6J小鼠32只,随机分为对照组(C)、运动组(E)、鱼腥草组(H)、运动+鱼腥草组(E+H)。E、E+H组完成6周递增负荷的大强度游泳训练;H、E+H组于训练前以120mg/kg体重灌胃鱼腥草提取液。每周称小鼠体重,实验结束后检测WBC计数及其分类;ELISA检测L-CRP和M-CRP水平及血清IFN-γ,IL-4水平;脾称重,计算脾指数。【结果】大强度游泳训练显著降低小鼠免疫功能,表现为:与C组相比,E组小鼠体重、脾重量及脾指数降低,WBC计数及中性粒细胞百分比增加,淋巴细胞百分比降低(<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)。而补充鱼腥草提取液可部分逆转上述指标的变化,表现为:与E组相比,E+H组小鼠WBC计数降低,淋巴细胞百分比增加;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)。【结论】鱼腥草提取液可逆转大强度游泳训练导致的免疫功能下降,可能与增强小鼠细胞免疫,改善Th1/Th2失衡状态,缓解肝脏及骨骼肌炎症状态有关。

鱼腥草提取液;大强度;免疫细胞;炎症因子

大强度运动训练可降低机体免疫机能,加剧炎症状态,降低运动能力。鱼腥草为传统的入药食用皆可的植物,随着对鱼腥草的化学成分、药理成分的深入研究,其多种生物活性物质,在炎症[1,2]抗过敏[3]、抗病毒[4, 5]、抗氧化[6, 7]、抗癌[8]等多个方面发挥重要作用。有报道称鱼腥草及其提取物可影响运动干预模型小鼠的机能状态,例鱼腥草黄酮能够明显增加疲劳模型小鼠的糖原储备、乳酸清除能力,促进抗疲劳能力的提高[9, 10]。而外源补充鱼腥草素也有降低力竭运动模型大鼠的血清丙二醛,提高超氧化物歧化酶,改善氧化应激状态的作用[11]。然而鱼腥草及其有效成分对大强度训练导致的免疫功能降低及炎症状态的影响尚未阐释清楚,本研究通过对免疫器官、免疫细胞及免疫平衡重要标志性炎症因子的检测和评价,探讨鱼腥草提取液的免疫调节作用。

1 材料和方法

1.1 对象及分组

6周龄C57BL/6J小鼠32只(雄性,weight:19.81±0.76g),购于贵州医科大学动物实验中心(许可证证号:SCXK(黔)2012-0001)。随机分为4组,每组8只,分别为安静对照组(control,C组)、鱼腥草组(houttuynia cordata,H组)、运动组(exercise,E组)、运动+鱼腥草组(exercise + houttuynia cordata,E+H组);所有小鼠喂食普通饲料(101007,购于江苏协同医药生物工程),饲养室温为23±1℃,相对湿度为55%-70%,昼夜节律为12h。小鼠均自由饮食饮水。

1.2 研究方法

1.2.1 训练方案

C组和H组无训练安排。三天的适应性训练后,E组、E+H组完成6周递增负荷游泳训练:6天/周,每天安排2次训练(上、下午各1次),第1周每次训练25min,训练时间每周每次递增5min至第四周达到每次训练40min,于第5周每次训练50min,第6周每次训练60min。

1.2.2鱼腥草提取液及小鼠灌胃方案

将干鱼腥草粉碎成粉末后,按照50g粉末逐次加入总量为1L ddH2O,小火加热浓缩至50ml鱼腥草提取液(终浓度1g/ml),于4℃冰箱保存备用。 H、E+H组小鼠于每天训练半小时前以120mg/kg体重灌胃服用鱼腥草提取液。

1.2.3 检测指标

6周实验干预期间,每周称取小鼠体重。在实验结束的12小时后,按照3ul/g体重腹腔注射10%水合氯醛麻醉小鼠,于下腔静脉采血。EDTA抗凝血,利用全自动血液分析仪检测白细胞计数(white blood cell,WBC)、淋巴细胞百分比、中性粒细胞百分比;非抗凝血离心(3000rpm,20min)后收集血清用;采血后,收集小鼠部分组织,如肝脏、腓肠肌及脾脏,计算脾指数=脾重量*100/体重。

1.2.4 血清炎症因子检测

小鼠血清γ干扰素(interferon γ,IFN-γ),白介素4(interleukin-4,IL-4)水平以及肝脏、股四头肌组织匀浆液中C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)水平均采用ELISA方法(R&D Systems,USA)检测,按照试剂盒说明书操作。

1.2.5 统计学方法

用SPSS21.0软件统计分析数据,以平均数±标准差(mean ± SD)表示。各组小鼠体重,采用重复测量方差分析;其它数据均采用单因素方差分析,LSD事后检验比较组间差异,以<0.05代表组间的显著性差异。

2 研究结果

2.1 鱼腥草提取液对大强度训练小鼠体重的影响

表1 鱼腥草提取液对大强度游泳训练小鼠体重的影响

注:*<0.05,**<0.01,与C组比;#<0.05,##<0.01,与E组比;@<0.05,@@<0.01,与H组比。

如表1所示,与C组相比,自实验干预的第4周起,E组、E+H组小鼠体重显著下降(<0.05或<0.01);但与E组相比,H组小鼠体重显著增加(<0.05),但E+H组小鼠体重未改变(>0.05);与H组相比,补充鱼腥草提取液的E+H组小鼠在实验干预的3-6周均也呈现显著的下降。

表2 鱼腥草提取液对大强度游泳训练小鼠脾重量及脾指数的影响

注:*<0.05,**<0.01,与C组比;#<0.05,##<0.01,与E组比;@<0.05,@@<0.01,与H组比。

2.2 鱼腥草提取液对大强度游泳训练小鼠脾重量及脾指数的影响

由表2可知,与C组相比,E、E+H组脾重量、体重以及脾指数明显降低(<0.05或<0.01);与E组相比,H组小鼠脾重量、体重及脾指数显著提高(<0.05或<0.01),E+H组的各个指标均无组间差异(>0.05);与H组相比,E+H组脾重量、体重以及脾指数也具有明显的降低(<0.05)。

2.3 鱼腥草提取液对大强度游泳训练小鼠免疫细胞的影响

由表3可知,与C组相比,E、E+H组小鼠淋巴细胞百分比显著降低,中性粒细胞百分比显著升高(<0.05),E组小鼠同时伴有WBC计数显著增加(<0.05),但E+H组小鼠各指标改变幅度低于E组。与E组相比, H组的WBC计数减少,同时淋巴细胞百分比提高,中性粒细胞百分比降低,有显著性差异(<0.05),且E+H组也有相似的改变;与H组相比,E+H组仅发现中性粒细胞百分比的显著增加(<0.05)。

表3 鱼腥草对大强度游泳训练小鼠白细胞数量、淋巴细胞百分比、中性粒细胞百分比的影响

注:*<0.05,**<0.01,与C组比;#<0.05,##<0.01,与E组比;@<0.05,@@<0.01,与H组比。

2.4 鱼腥草提取液对大强度游泳训练小鼠炎症因子的影响

与C组相比,E组肌肉及肝脏组织匀浆液中CRP水平及血清IL-4均显著升高,但血清INF-γ显著降低,但H组和E+H组的各指标均无显著差异;与E组相比,H组及E+H组肌肉及肝脏组织匀浆液中CRP水平及血清IL-4均显著降低,但血清INF-γ显著升高;与H组相比,肌肉及肝脏组织匀浆液CRP水平显著降低,血清INF-γ显著升高。

表4 鱼腥草提取液对大强度游泳训练小鼠炎症因子的影响

注:M-CRP代表肌肉组织匀浆液;L-CRP代表肝脏组织匀浆液。*<0.05,**<0.01,与C组比;#<0.05,##<0.01,与E组比;@<0.05,@@<0.01,与H组比。

3 讨论

机体主要免疫细胞WBC及其主要分类--中性粒和淋巴细胞,发挥重要的免疫监控和免疫维护作用。而参与细胞免疫的辅助性T(T helper,Th)淋巴细胞的主要亚型Th1、Th2通过分泌互相抑制的细胞因子维持Th1/Th2的动态平衡,是机体免疫稳态的标志。Th1细胞分泌细胞因子IFN-γ(与机体病毒感染相关的Th1 特征因子)通过趋化单核细胞的吞噬作用,增加杀伤细胞的细胞毒作用,促进对细胞内病原体的抵抗。而Th2 细胞分泌的特征细胞因子IL-4,通过促进炎症抑制因子(如IL-10等)的释放,增强体液免疫。多种免疫细胞、免疫细胞因子发挥协同或拮抗作用,参与机体免疫稳态的调控。

大强度运动训练导致的免疫功能下降过程常伴有多种免疫学指标的异常。已有研究证实,大强度训练导致机体免疫机能降低时伴随明显的Th1/Th2失衡,主要表现为Th1/Th2的特异性细胞因子,IFN-γ/IL-4的降低[12]。本研究中, 6周递增负荷训练后,运动组小鼠不仅表现出体重、脾指数的显著降低,同时表现出免疫细胞,如WBC数量、中性粒百分比显著增加,淋巴细胞百分比显著降低,且同时表现出,IFN-γ/IL-4显著降低,反映Th1/Th2失衡并向Th2漂移。同时,我们还发现,大强度游泳训练后,小鼠骨骼肌和肝脏中CRP水平(CRP是目前公认的炎症标志物)均增加。以上指标共同提示本研究的大强度训练小鼠表现出免疫功能的降低及明显的组织炎症浸润状态。

早期利用实验动物证实合成鱼腥草素或临床使用的复方鱼腥草胶囊,主要通过提高脾脏、胸腺等免疫器官指数,提高外周血T淋巴细胞的比例,增强巨噬细胞的吞噬能力,改善迟发性超敏反应,促进抗体生成等方面实现免疫调节作用[13, 14]。有研究提示,鱼腥草提取液在Th2介导的免疫反应中的作用,与下调Th2细胞因子,降低胸腺激活调节趋化因子的产生,影响淋巴细胞迁移,抑制Th2免疫反应有关[15]。对于mRNA水平的研究发现,挥发油、总多糖等鱼腥草有效成分通过上调外周血或脾脏等外周免疫器官的Th1类细胞因子如IFN-γ、IL-12的mRNA表达水平,并下调Th2类细胞因子IL-4 mRNA的表达水平,实现Thl/Th2平衡的重建,改善机体免疫功能[16]。本研究在确认运动组小鼠免疫功能降低的情况下,在大强度运动训练期间部分运动干预小鼠灌胃补充鱼腥草提取液发现,E+H组小鼠不仅显著降低小鼠外周血WBC计数,提高淋巴细胞百分比,且IFN-γ/IL-4显著提高。不仅如此,鱼腥草的抗炎作用[1,2]在我们的研究中也得到了进一步证实。补充鱼腥草提取液可明显降低骨骼肌和肝脏组织中CRP水平,部分逆转了大强度运动导致的小鼠骨骼肌和肝脏组织炎症浸润的状态。因此,我们推测鱼腥草提取液可通过调节外周血淋巴细胞比例,改善Thl/Th2的失衡状态,改善外周组织炎症浸润状态进而调控并改善小鼠免疫功能。

总之,鱼腥草提取液可显著改善大强度游泳运动导致的免疫功能低下的状态,可能与增强小鼠细胞免疫,改善Th1/Th2失衡状态,缓解肝脏及骨骼肌炎症状态有关。

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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)

贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2017]366;项目名称:鱼腥草运动饮料干预对大强度训练小鼠运动恢复的影响)、贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2018] 416;项目名称:鱼腥草天然饮料对大强度训练小鼠免疫机能的影响)。

曲静(1985—),副教授,在读博士,研究方向:运动与健康促进。

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