運動對骨骼肌(腓腸肌)鐵代謝的影響及內(nèi)源性一氧化氮的調(diào)節(jié)機制.pdf

1、研究已表明，運動可以影響體內(nèi)鐵代謝，劇烈的運動所導致的血液鐵指標以及組織器官鐵貯存降低的低鐵狀態(tài)，稱為“運動性低鐵狀態(tài)”。此外，研究還已表明，長期運動后血液鐵狀態(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)于運動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。本研究主要觀察運動性低鐵狀態(tài)時大鼠腓腸肌鐵代謝的狀態(tài)和腓腸肌形態(tài)學的變化，并應用NO合酶抑制劑重點觀察這些變化與內(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，隨機分為靜息組(S1)，靜息+L-NAME組(S2)，運動組(E1)以及運動+L-NAME組(E2)，每組15只。靜息+L-NAME劑組和運動+L-NAME組飲用水中含有一氧化氮合酶抑制劑(L-NAME、1mg/mL)，運動組和運動+L-NAME組的大鼠游泳3個月。3個月期滿，各組動物被斷頭取血，取腓腸肌，分析血液學指標包括紅細胞數(shù)(RBC)、血紅蛋白濃度(Hb)、血細胞壓積(Hct

3、)、平均紅細胞體積(MCV)、平均紅細胞血紅蛋白(MCH)、平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)、測定血漿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)學變化。
　　 實驗主要結(jié)果顯示：
　　 1.血液生化指標：：四個實驗組之間大鼠RBC、Hb、Hct、M

4、CV、MCH、MCHC無顯著性差異。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，這些觀察說明運動導致血液中鐵濃度下降，但沒有出現(xiàn)運動性貧血；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。這些觀察反映了運動導致的鐵濃度變化與NO的生成變化呈負相關(guān)性，應用NOS抑制劑后能部分逆轉(zhuǎn)這種作用。
　　 2.腓腸肌生化指標：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。兩個運動組NHI含量均顯著低于相應靜息組，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。兩個運動組MDA含量顯著均高于相應靜息組，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，而兩個運動組GSH顯著低于相應靜息各組，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。這些生化指標說明了運動均

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

7、積顆粒數(shù)目均多于相應靜息組，即腓腸肌內(nèi)二價銑(Fe(Ⅱ))與三價鐵(Fe(Ⅲ))染色均呈現(xiàn)E1組強于S1組，E2組強于S2組，說明運動加強了腓腸肌纖維Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的代謝，運動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制之一。
　　 研究的主要結(jié)論如下：
　　 1.運動及NO影響腓腸肌鐵代謝狀態(tài)。長期游泳運動引發(fā)腓腸肌組織細胞內(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，說明NO合酶在長期運動期間參與了腓腸肌鐵貯存的調(diào)節(jié)。
　　 2.運動改變腓腸肌氧化還原狀態(tài)。長期游泳運動可引起腓腸肌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)過氧化作用，這可能是運動損傷骨骼肌纖維的機制之一。
　　 3.長期游泳運動期間腓腸肌內(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對腓腸肌肌纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)揮了保護作用，但與肌纖維的