耐力训练、补充褪黑激素对老年小鼠肾脏酶活性的影响
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摘 要：为了观察有氧耐力训练和补充褪黑激素对老年小鼠肾抗氧化酶的影响，研究二者在增加抗氧化能力方面有否协同作用，本实验连续28天给老年小鼠补充褪黑激素和／或进行有氧训练，测定了肾组织内谷胱甘肽过氧化物酶(CSH-px)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、钠钾ATP酶(Na+、K+-ATPase)以及血清胆碱酯酶(CHE)活性。实验结果显示，与对照组相比，3个实验组的M1)A均下降，但是抗氧化酶的变化却互不相同。实验组的Na+、K+-ATPase较对照组高，而CHE则低于对照组。运动复合褪黑激素能增强肾抗氧化能力对延缓肾老化具有一定的作用。
关键词：褪黑激素；耐力训练；老年；肾；抗氧化酶
目前多数研究认为，耐力训练能明显提高机体的抗氧化能力，而补充抗氧化剂可提高机体抗氧化能力。但是关于耐力训练和补充抗氧化剂二者之间能否有效结合，取得更好的抗衰老效果的研究很少见报道。有实验发现，松果体分泌的褪黑激素(Melatonin，MT)具有抗衰老的作用，是一种有效的抗氧化剂。因此，本研究通过观察有氧耐力训练和补充褪黑激素对老年小鼠抗氧化酶的影响，研究二者在增加抗氧化能力方面有否协同作用，为延缓衰老提供新方法和思路。
1 研究对象与方法
1．1 研究对象 昆明种雌性小鼠40只，清洁级，由金华市实验动物中心提供，体质量为(40．7±2．1)g。分笼饲养，自由摄水和取食。饲养室内室温21．3℃±2．2℃，湿度68．9％±19．4％，自然照明。将小鼠按体质量随机分为4组：对照组、MT组、运动组与运动MT组，每组10只。
1.2 补充MT方法及运动方式 MT组和运动MT组每日根据体重灌服MT溶液(MT为Sigma公司产品)，标准为1mg／kg体重(MT溶液配制方法：用1％酒精生理盐水配成0．1mg／mL的溶液)。对照组和运动组用去离子水代替褪黑激素溶液。运动组和运动MT组小鼠每天游泳训练2h后，进行灌胃，连续28d。运动组和运动MT组小鼠进行无负重游泳训练，水温30．8±0．6cC，水深为40cm。每天游泳1.5h。
1．3 取材方法 各组小鼠最后一次运动恢复24h后称重，用20％的乌来糖(或称乌拉坦)按0．01 mL／g体重腹腔注射麻醉，主动脉取血置于离心管中，倾斜静置2～3h后进行常规血清分离(2000转／min，15min)，－20℃冰箱保存待测。取血后速取肾脏，用锡纸包好、标记后放入液氮中冰冻保存，留做匀浆用。
1．4 指标测定 肾组织谷胱甘肽过氧化物酶(CSH－px)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、钠钾ATP酶(Na+、K+-ATPase)和血液胆碱酯酶(CHE)测定以及考马斯亮兰蛋白定量均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒测定。
1．5 统计方法 所有数据用spss11．5统计处理软件，数据以均数±标准差表示，统计方法采用One―Way ANOVA检验，P＜0．05。
2 实验结果
2．1 各组小鼠肾抗氧化酶的活性 由表1可知，SOD和CAT各组间均有差异(P＜0．05)，但是与对照组相比，MT组、运动组和运动MT组的变化趋势是不同的。SOD呈下降趋势，而GAT呈上升趋势。
与对照组相比，运动组和运动+MT组的GSH―px水平显著增高(P＜0．05)，MT组则差异无显著性意义；MT组和运动组之间无显著性差异。3个组的MDA显著低于对照组(P＜0．05)；但是MT组与运动组之间比较呈现同GSH―px类似的结果，即MT组和运动组之间也无显著性差异。
2．2 小鼠肾Na+、K+-ATPase和血CHE的变化 与对照组相比，MT组、运动组和运动MT组小鼠肾Na+、K+-ATPase的变化趋势与CAT是一致的，组间均有显著性差异(P＜0．05)，见表2。CEE的变化类似MDA的变化，即3个组的CHE显著低于对照组(P＜0．05)，MT组与运动组之间无显著性差异。
3 分析与讨论
3.1 耐力训练和补充MT对老年小鼠肾抗氧化能力的影响
本实验结果显示，运动组脂质过氧化产物MDA比对照组明显下降，表明清除自由基的能力大大增加。运动组GSH－px、CAT活性比对照组明显上升，表明GSH－px、CAT可能从抑制MDA的产生方面起到抗氧化作用。而运动组SOD比对照组有所下降，与有些研究结果并不一致。本研究发现，SOD对MDA比较敏感，SOD可能与MDA的清除有关。
褪黑激素(Melatonin，MT)能清除多种自由基，显著提高机体多种组织的抗氧化系统活性[10]，保护组织的正常生理功能。此外，MT还能抑制乳酸堆积，提高机体免疫能力等。研究显示，MT是一个重要的自由基清除剂和抗氧化剂，能增加膜的流动性。MT可激活SOD，CAT，GSH-px等酶的活性，减少氧化破坏。但MT在运动医学方面的应用研究还较少。本实验结果表明，补充MT可显著降低肾MDA含量，显著提高小鼠肾CAT活性，但GSH-px含量并没有以往研究中出现的上升现象。与运动组相同，SOD活性并无上升反而下降，这可能是由于MT可直接消除自由基，阻止自由基氧化的连锁反应。在长时间大剂量服用MT之后，致使机体SOD的作用底物下降，而导致活性适应性下降。
本实验中MT组和运动组之间MDA含量无差异显示，表明实验中所用剂量MT和运动负荷运动产生的抑制或消除M1)A的作用效果相当。但是两组的抗氧化酶除了GSH-Px活性外，CAT、SOD活性均有显著性差异，提示可能两种方式通过不同的机制达到抗氧化的共同目的。耐力训练结合补充MT可使效果叠加，尤其是能进一步降低MDA的堆积，同时能显著增加CAT、GSH―px活性。建议在本实验基础上进一步进行人体实验，探索和论证抗氧化和抗衰老的新方法。
3．2 耐力训练和补充MT对老年小鼠肾Na+-K+-ATP酶和血CHE的影响 衰老小鼠肾的Na+-K+-ATP酶活性是反映肾器官老化程度的指标之一。本实验结果表明，运动组和MT组以及运动MT组的Na+-K+-ATP酶活性均高于对照组。但是补充MT的效果不如运动训练，这一结果值得再进一步研究。
胆碱酯酶(CHE)是一类催化酰基胆碱水解的酶类，主要分布于血浆、肝、心、胰等器官。CHE由肝脏合成，目前关于CHE的生理意义尚不明确。当肝细胞受损害时，该酶的合成减少。血清CHE一般常用于评价肝细胞蛋白质合成功能及肝功能减退。急性肝炎时其活力可降低30％～50％。有研究发现肾病综合症、肾功能衰竭等患者，可以出现CHE增高现象，
对各组增加Na+-K+-ATP酶活性的幅度进行比较得出，运动MT组效果最为明显，其次为运动组，MT组最后。实验结果同时表明，运动组和MT组以及运动MT组均可使老年小鼠的血清CHE水平下降，运动组和MT组之间无线显著性差异，其生理意义还有待进一步探讨。
4 小 结
1)MT组、运动组和运动MT组的MDA含量均比对照组明显下降。MT组、运动组两组的抗氧化酶除了GSH－px活性外，CAT、SOD活性均有显著性差异。
2)与对照组相比，MT组、运动组和运动MT组小鼠肾Na+、K+-ATPase的变化趋势与CAT是一致的，组间均有显著性差异(P＜0．05)。CHE的变化类似MDA的变化。
3)运动MT组的抗氧化作用比单纯运动或MT大。运动和MT的抗氧化作用可以叠加。