辣椒素抗疲勞作用及其機理研究.pdf

1、第一章前言 疲勞是人腦力或體力到達一定階段時必然出現(xiàn)的一種正常的生理現(xiàn)象，是機體復雜的生理生化變化過程。隨著社會節(jié)奏的加快，社會競爭日益激烈，疲勞已成為威脅人類健康的重要因素。因而延緩疲勞的發(fā)生和促進疲勞的恢復成為營養(yǎng)衛(wèi)生學、航天醫(yī)學、軍事醫(yī)學、運動醫(yī)學、保健醫(yī)學、康復醫(yī)學等學科的研究重點。 辣椒素(capsaicin)是辣椒中的主要辛辣成分，可特異地作用于辣椒素敏感C類纖維(CSPNs)的辣椒素受體(VR)，繼而操縱非

2、選擇性陽離子通道，引起一些活性物質釋放，進而發(fā)揮作用。研究表明，辣椒素具有提高運動能力的功能，說明辣椒素可能具有抗疲勞的作用，但目前關于辣椒素抗疲勞的作用機理及其量效研究還不深入和系統(tǒng)，辣椒素對海馬神經元的保護作用及相關機制的研究尚未見報道。 第二章辣椒素抗疲勞作用的動物實驗研究 目的：觀察辣椒素對小鼠的抗疲勞效果。 方法：將168只雄性昆明種小鼠按體重隨機分為7組：(1)正常對照組：灌胃等體積蒸餾水。(2)溶媒

3、對照組：灌胃等體積的溶媒(10％乙醇+10％吐溫80液+80％的生理鹽水)。(3)低劑量辣椒素組：按3mg/kg-wet-d的劑量灌胃辣椒素。(4)中劑量辣椒素組：按6mg/kg·wet·d的劑量灌胃辣椒素。(5)中高劑量辣椒素組：按lOmg/kg·wetd·的劑量灌胃辣椒素。(6)高劑量辣椒素組：按15mg/kg·wet·d的劑量灌胃辣椒素。(7)紅景天(Rhodiola Rosea)陽性對照組：按干品1g/kg-wet-d的劑量灌胃

4、。所有動物于每日晨起8時定時灌胃1次。 灌胃28d后檢測小鼠的體重，并檢測小鼠的爬桿時間、負重游泳時間以及小鼠運動后血乳酸水平、肝糖原含量、血尿素氮含量及血乳酸脫氫酶的活力，作為抗疲勞實驗的檢測指標；以常壓耐缺氧時間和急性腦缺血性耐缺氧時間，亞硝酸鈉中毒時間作為抗缺氧實驗的檢測指標。 結果：(1)辣椒素對小鼠體重增長無明顯影響；(2)辣椒素可以明顯延長小鼠的爬桿時間、負重游泳時間，低劑量處理組(3mg/kg)與正常對照組

5、相比差異無統(tǒng)計學意義；中劑量、中高劑量、高劑量組與正常對照組相比，差異有統(tǒng)計學意義，且以高劑量(15mg/kg)時作用最明顯；(3)辣椒素低劑量組(3mg/kg)小鼠常壓耐缺氧時間和急性腦缺血性耐缺氧時間與正常對照組差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)：而辣椒素中、中高及高劑量組小鼠耐缺氧時間均顯著延長，與正常對照組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，其中以高劑量組(15mg/kg)作用最明顯，其常壓耐缺氧時間和耐急性腦缺血性缺氧時間分

6、別提高了約64％和107％，且高劑量組與紅景天陽性對照組差異無統(tǒng)計學意義。(4)辣椒素灌胃組小鼠運動后肝糖原、肌糖原含量及血乳酸脫氫酶活力均顯著高于正常對照組，而運動后的血乳酸水平、血尿素氮水平均顯著低于正常對照組，其中均以高劑量組(15mg/kg)作用最明顯。(5)辣椒素灌胃組小鼠亞硝酸鈉中毒存活時間與正常對照組相比，顯著延長，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。 結論：辣椒素在6～15mg/kg范圍內，可以顯著延長小鼠的爬桿和

7、力竭游泳時間，提高其抗缺氧的能力，并可以抑制運動后血乳酸和血尿素氮的生成，維持運動后小鼠肝臟和肌肉組織內糖原的含量，具有明顯的抗運動疲勞的作用。 第三章辣椒素抗疲勞作用的生化機制研究 目的：在第二章的研究基礎上，選擇合適劑量的辣椒素，進一步探討辣椒素抗疲勞的作用機制。 方法：分別從以下4方面探討辣椒素抗疲勞的作用機制： (1)抗氧化系統(tǒng)：①檢測各組小鼠運動前后肝組織超氧化物歧化酶( SOD)、谷胱甘肽過氧

8、化物酶(GSH-Px)及脂質過氧化產物丙二醛( MDA)含量：②檢測血漿中肌細胞損傷的標志性酶肌酸激酶(CK)及肌酸激酶MB亞型(CK-MB)含量。 (2)能量代謝系統(tǒng)：①檢測各組小鼠運動前后血糖的水平，肌、肝糖原含量；②檢測各組小鼠運動前后血漿游離脂肪酸( FFA)濃度；③檢測血漿總蛋白(TP)、白蛋白(AI)、球蛋白(Glob)含量： (3)中樞系統(tǒng)：①各組大鼠進行睡眠剝奪72h后，進行曠場實驗，計算各組睡眠剝奪后的

9、曠場實驗評分；②將各組大鼠處死后，迅速取大鼠下丘腦、海馬組織，檢測5-羥色胺(5-HT)，去甲腎上腺素，腎上腺素，多巴胺，5-羥基吲哚乙酸(5-HLAA)的含量，并檢測血氨含量。 結果： (1)抗氧化系統(tǒng)： ①運動前，各組肝臟SOD、GSH-Px活性和肝臟MDA的水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05或P>0.01)；運動后，不同濃度辣椒素灌胃組肝臟SOD和GSH-Px活性與正常對照組相比，顯著升高，而肝臟MDA的水

10、平顯著降低，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)，其中以高劑量組(15mg/kg)作用最明顯。 ②運動前辣椒素灌胃組與正常對照組相比，血漿CK、CK-MB含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。長時間運動后，不同濃度辣椒素處理組的血漿CK及CK-MB的含量顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)，其中以高劑量辣椒素處理組(15mg/kg)作用最明顯。 (2)能量代謝系統(tǒng)： ①靜止狀態(tài)下，

11、各組小鼠的血糖水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)：運動后，各組小鼠的血糖均有所降低，但運動后不同濃度辣椒素處理組的血糖水平均較正常運動對照組的血糖水平顯著增高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)；運動后不同濃度辣椒素處理組肝糖原和肌糖原含量均較正常運動對照組顯著升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)。 ②運動后，分別檢測各組血漿FFA的含量，結果表明紅景天能顯著降低運動后血FFA;而不同濃度的辣椒素處

12、理組的血漿FFA的含量與空白運動組相比均顯著增高，且與空白運動組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。 ③各組小鼠運動前后的血漿IP、AL和Glob水平差異均無統(tǒng)計學意義。 (3)中樞系統(tǒng)： ①睡眠剝奪72h后，與空白睡眠組相比，空白睡眠剝奪組的OFT評分顯著降低；咖啡因陽性對照組及不同濃度的辣椒素處理組與空白睡眠剝奪組相比，OFT得分顯著升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)，且以辣椒素高劑量組(

13、15mg/kg)作用最明顯，差異有統(tǒng)計學意義(74±9 vs49±7，P<0.01)。 ②空白睡眠剝奪組與空白睡眠組相比下丘腦和海馬的5-HT、5-HIAA水平顯著升高，差異有統(tǒng)計學意義(14.38±1.37vs12.76±1.25，P<0.01)；咖啡因陽性對照組及不同濃度的辣椒素處理組與空白睡眠剝奪組相比下丘腦和海馬的5-HT、5-HIAA水平顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)，且以辣椒素高劑量組(15

14、mg/kg)作用最明顯(11.19±1.26vs14.38±1.37，P<0.01)，與咖啡因陽性對照組相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 ③與空白正常睡眠組相比，空白睡眠剝奪組下丘腦組織的腎上腺素、去甲腎上腺素及多巴胺的含量均顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；與空白睡眠剝奪組相比，咖啡因陽性對照組，不同濃度的辣椒素處理組下丘腦的腎上腺素、去甲腎上腺素及多巴胺的含量均顯著升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0

15、.01)，且以高劑量(15mg/kg)作用最明顯，與咖啡因陽性對照組相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 ④睡眠剝奪前，各組大鼠的血NH3水平差異無統(tǒng)計學意義。空白睡眠剝奪組與空白睡眠組相比血NH3水平顯著升高，差異有統(tǒng)計學意義(318.6±34.8 vs166，7±20.8，P<0.01)；咖啡因陽性對照組及不同濃度的辣椒素處理組與空白睡眠剝奪組相比血NH3水平顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)，且辣椒

16、素的作用為高劑量組(15mg/kg)作用最明顯，(158.5±27.9vs318.6±34.8，P<0.01)，與咖啡因陽性對照組相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 結論：辣椒素具有顯著的抗疲勞作用，其機制可能為①增強小鼠抗氧化酶的活性，清除氧自由基，減少長時間運動引起的心肌的損傷；②增強脂肪的代謝，從而減少血糖的消耗，維持運動后的血糖水平：③減少中樞的5-羥色胺和血NH3的生成，并可升高腎上腺素、去甲腎上腺素及多巴胺的含量

17、，從而使多巴胺/5-羥色胺的比值維持在較高水平，調節(jié)中樞活動。 第四章辣椒素對缺氧/復氧誘導的海馬神經元凋亡的影響 目的：辣椒素對H/R誘導神經元凋亡的保護作用并進一步探討了該作用可能涉及的細胞分子機制。 方法：選用妊娠18d的SD大鼠的胎鼠，分離和培養(yǎng)海馬神經元組織，微管結合蛋白2(MAP2)抗體免疫熒光鑒定；取培養(yǎng)8-10 d生長良好的海馬神經元用于實驗。3h缺氧(1％O2)和隨后24 h復氧誘導海馬神經元細