運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌(腓腸肌)鐵代謝的影響及內(nèi)源性一氧化氮的調(diào)節(jié)機(jī)制.pdf

1、研究已表明，運(yùn)動(dòng)可以影響體內(nèi)鐵代謝，劇烈的運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的血液鐵指標(biāo)以及組織器官鐵貯存降低的低鐵狀態(tài)，稱為“運(yùn)動(dòng)性低鐵狀態(tài)”。此外，研究還已表明，長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)后血液鐵狀態(tài)和肝臟、脾臟、骨髓的鐵貯存的變化與一氧化氮(NO)的作用有關(guān)。但是，關(guān)于運(yùn)動(dòng)是否影響骨骼肌鐵代謝狀態(tài)及其是否與內(nèi)源性NO的調(diào)節(jié)作用有關(guān)則尚不清楚。本研究主要觀察運(yùn)動(dòng)性低鐵狀態(tài)時(shí)大鼠腓腸肌鐵代謝的狀態(tài)和腓腸肌形態(tài)學(xué)的變化，并應(yīng)用NO合酶抑制劑重點(diǎn)觀察這些變化與內(nèi)源性NO的關(guān)系。<

2、br>　　 成年期(9周齡)健康雌性SD大鼠60只，隨機(jī)分為靜息組(S1)，靜息+L-NAME組(S2)，運(yùn)動(dòng)組(E1)以及運(yùn)動(dòng)+L-NAME組(E2)，每組15只。靜息+L-NAME劑組和運(yùn)動(dòng)+L-NAME組飲用水中含有一氧化氮合酶抑制劑(L-NAME、1mg/mL)，運(yùn)動(dòng)組和運(yùn)動(dòng)+L-NAME組的大鼠游泳3個(gè)月。3個(gè)月期滿，各組動(dòng)物被斷頭取血，取腓腸肌，分析血液學(xué)指標(biāo)包括紅細(xì)胞數(shù)(RBC)、血紅蛋白濃度(Hb)、血細(xì)胞壓積(Hct

3、)、平均紅細(xì)胞體積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白(MCH)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度(MCHC)、測(cè)定血漿NOX濃度、血漿鐵(PI)、轉(zhuǎn)鐵蛋白鐵飽和度(TS)和腓腸肌NOX含量，分析腓腸肌非血紅素鐵(NHI)含量、谷胱甘肽(GSH)及丙二醛(MDA)含量，制作血涂片鏡下觀察RBC形態(tài)，制作腓腸肌冰凍切片鏡下觀察肌肉的形態(tài)學(xué)變化。
　　 實(shí)驗(yàn)主要結(jié)果顯示：
　　 1.血液生化指標(biāo)：：四個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間大鼠RBC、Hb、Hct、M

4、CV、MCH、MCHC無(wú)顯著性差異。PI和TS存在顯著的組間差異，E1組顯著低于S1組，E2組顯著低于S2組，且E1組顯著低于E2組，這些觀察說(shuō)明運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致血液中鐵濃度下降，但沒(méi)有出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性貧血；血漿NOX濃度則相反，E1組顯著高于S1組，E2組顯著高于S2組，E1組顯著高于E2組。這些觀察反映了運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的鐵濃度變化與NO的生成變化呈負(fù)相關(guān)性，應(yīng)用NOS抑制劑后能部分逆轉(zhuǎn)這種作用。
　　 2.腓腸肌生化指標(biāo)：腓腸肌NOX含量亦存在

5、顯著的組間差異，E1組顯著高于S1組，E2組顯著高于S2組，RE2組顯著低于E1組。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組NHI含量均顯著低于相應(yīng)靜息組，即E1組顯著低于S1組，E2組顯著低于S2組，且E1組顯著低于E2組。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組MDA含量顯著均高于相應(yīng)靜息組，即E1組顯著高于S1組，E2組顯著高于S2組，E2組顯著高于E1組，而兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組GSH顯著低于相應(yīng)靜息各組，即E1組顯著低于S1組，E2組顯著低于S2組，且E2組顯著低于E1組。這些生化指標(biāo)說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)均

6、可引起腓腸肌內(nèi)NHI、MDA和GSH含量發(fā)生改變，這些指標(biāo)的變化與內(nèi)源性NO有關(guān)。
　　 3.組織學(xué)觀察：在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組，均可見(jiàn)骨骼肌纖維增粗，亦可見(jiàn)肌纖維有斷裂，但E2組斷裂更明顯且有肌纖維壞死溶解，肌纖維有分支；在兩個(gè)靜息組之間比較，S2組偶見(jiàn)肌纖維有分支和結(jié)締組織增生。這些觀察結(jié)果說(shuō)明運(yùn)動(dòng)改變腓腸肌纖維結(jié)構(gòu)，并導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性損傷，內(nèi)源性NO可能發(fā)揮了保護(hù)性作用。對(duì)肌細(xì)胞鐵染色觀察發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組的著色均比靜息組明顯加深，鐵染色沉

7、積顆粒數(shù)目均多于相應(yīng)靜息組，即腓腸肌內(nèi)二價(jià)銑(Fe(Ⅱ))與三價(jià)鐵(Fe(Ⅲ))染色均呈現(xiàn)E1組強(qiáng)于S1組，E2組強(qiáng)于S2組，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)了腓腸肌纖維Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的代謝，運(yùn)動(dòng)使腓腸肌纖維處于高氧化狀態(tài)，這可能是造成肌纖維損傷的機(jī)制之一。
　　 研究的主要結(jié)論如下：
　　 1.運(yùn)動(dòng)及NO影響腓腸肌鐵代謝狀態(tài)。長(zhǎng)期游泳運(yùn)動(dòng)引發(fā)腓腸肌組織細(xì)胞內(nèi)NO濃度升高，鐵貯存(NHI)下降，這些變化可被NO合酶抑制劑L-NAME

8、部分地抑制，說(shuō)明NO合酶在長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)期間參與了腓腸肌鐵貯存的調(diào)節(jié)。
　　 2.運(yùn)動(dòng)改變腓腸肌氧化還原狀態(tài)。長(zhǎng)期游泳運(yùn)動(dòng)可引起腓腸肌MDA含量升高、GSH含量下降以及Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)含量的升高，反映了腓腸肌處于高氧化狀態(tài)，加重脂質(zhì)過(guò)氧化作用，這可能是運(yùn)動(dòng)損傷骨骼肌纖維的機(jī)制之一。
　　 3.長(zhǎng)期游泳運(yùn)動(dòng)期間腓腸肌內(nèi)源性NO合成增高，并參與了腓腸肌氧化還原狀態(tài)的調(diào)節(jié)，NO對(duì)腓腸肌肌纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)揮了保護(hù)作用，但與肌纖維的