運動對機體免疫細胞的影響

張曉峰

(吉林師范大學,吉林四平 136000)

隨著生活水平的提高,人們的健康意識不斷提高,運動無疑是增進身體健康的重要手段之一。從運動免疫學角度研究發現,“一定的運動方式能夠提高機體的免疫功能,增強機體的抗病能力、促進健康,但是不適當的運動方式卻能降低免疫功能,不利身體健康①”。這就要求人們在追求運動健身的同時,要考慮運動方式和方法。近些年,運動對免疫功能的影響越來越受人們重視,很多研究都達到了細胞分子水平,為我們了解免疫機能在運動下的變化機制提供了依據。

一、運動與免疫細胞

人體的免疫功能對維持體內環境的平衡、監視、抵抗病原微生物起著重要作用,也是評價人體體質好壞的重要指標之一。隨著免疫學與臨床醫學的發展,運動與免疫的關系日益受到重視。研究運動過程機體免疫細胞的變化規律,包括T淋巴細胞、NK細胞、中性粒細胞、巨噬細胞和B淋巴細胞分化的免疫球蛋白,為運動免疫學和合理運動提供理論指導。

1、運動與 T淋巴細胞

研究表明,“大強度和中等運動強度時T淋巴細胞及其亞群會產生積極免疫應答,能提高機體免疫力、增進健康,而長時間耐力運動或強化訓練會抑制機體免疫功能,如減少循環血液中淋巴細胞數、改變淋巴細胞亞型、增加肌肉中淋巴細胞募集、抑制非MHC限制的NK細胞和LAK細胞的毒活性及減少IgA的分泌②”,針對這種現象,有研究者把它定義為“open window”期,即各種致病因子容易進入宿主引起機體感染期。“極限強度運動后,輔助性T細胞(CD4+細胞)數減少,而抑制性T細胞 (CD8+細胞)數增加,導致CD4+/CD8+細胞比值顯著降低,被認為是機體免疫力下降的可能原因③”。提示大強度和中等強度運動有利于免疫功能增強,而極量強度和耐力運動會導致機體免疫功能下降且通過影響免疫細胞來實現。

2、運動與NK細胞

NK細胞也叫自然殺傷細胞,是第三群淋巴細胞與T、B淋巴細胞并列,來源于骨髓,主要存在于血液和淋巴樣組織中。當IgG與靶細胞結合并與NK細胞的CD16結合時即可引起NK細胞對靶細胞的殺傷作用,這種作用被稱為抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用 (ADCC)。有報道稱,“NK細胞是運動過程中反應最明顯且變化幅度最大的淋巴細胞,尤其是表達CD16的NK細胞④”。研究發現,“長時間的耐力性訓練導致外周血中NK細胞濃度下降,甚至低于運動前水平并伴隨NK細胞功能的下降,這種變化可持續到運動結束后2-4h⑤”,而短時間最大強度和次大強度運動后即刻,NK細胞數量和活性卻明顯升高,但NK細胞數量和細胞活性的升高并不一致。研究表明,“運動員3分鐘固定跑臺運動后,NK細胞百分數在15s內恢復到運動前水平,而總細胞活性的升高則持續30min⑥”。另有報道,“長時間大強度運動后1h,NK細胞活性和百分數下降,24h后恢復到運動前水平⑦”。由此可知,長時間耐力或大強度運動會導致機體NK細胞數量和活性的下降,而短時間大強度運動能升高NK細胞數和活性,出現這種情況的原因還有待進一步研究。

3、運動與中性粒細胞

中性粒細胞是機體非特異性免疫功能重要組成部分,占循環池中白細胞總數的50～60%。數據顯示,短時間運動、長時間馬拉松運動或高強度的足球比賽都可引起機體中性粒細胞數量的急劇升高,同時中性粒細胞功能也提高,如趨化作用、吞噬作用和殺菌作用。而“20km耐力運動后,中性粒細胞的殺菌能力下降,運動后3天才恢復正常⑧”。提示不同運動項目對中性粒細胞的影響可能不一樣,有待更多的研究證實。

4、運動與巨噬細胞

巨噬細胞是血液中的單核細胞遷入組織后分化而成,既在自然免疫中發揮作用,也是獲得性免疫中的抗原呈遞細胞。報道稱,“短時間大強度運動或長時間運動后,糖皮質激素濃度上升使白細胞從骨髓中游離出來,組織中巨噬細胞數量增多,中小強度運動也能使組織中巨噬細胞數量增多⑨”。提示我們,任何運動方式都能導致外周組織中,白細胞數量的增多,分化的巨噬細胞數量也會增加,有利于機體免疫功能的提高。

5、運動與免疫球蛋白

免疫球蛋白(Ig)是B細胞在抗原刺激下分化為成熟的漿細胞所分泌的具有抗體活性的糖蛋白分子,存在于血液、組織液和外分泌液中,能直接對抗相應病原微生物。免疫球蛋白根據其重鏈穩定區的分子結構和抗原特異性,可分為IgA、IgM、IgG、IgE和IgD,應用最多的是IgG、IgA和IgM。運動對免疫球蛋白的影響與運動的性質有關,常波等研究發現, “大強度訓練六周后,IgG明顯下降,IgA和IgM也有下降但不明顯⑩”,表明長時間大強度訓練會使血清免疫球蛋白的含量減少,導致免疫功能下降,而短時間大強度的運動實驗證明,運動后機體免疫球蛋白含量增加,而這種增加與血液濃度變化有關。另有研究稱,“規律中等強度太極拳運動可增加血清免疫球蛋白IgA、IgM和IgG的含量,增強機體免疫功能”。

二、小結

以上研究發現,運動對免疫細胞的影響具有雙向性。長時間大強度或耐力性運動可抑制免疫細胞功能,使免疫細胞數量減少,進而降低免疫系統的功能;而急性短時間運動后,免疫細胞數量會出現增多或一定程度的增強機體免疫功能,唯有巨噬細胞呈現出在不同的運動強度后都是升高的情況。因此,健身時運動方式的選擇非常重要,建議盡量選擇較短時間的中等或高強度運動方式,避免長時間劇烈運動,可以增強機體免疫功能,促進機體健康。

注釋:

①賈莉莉.體育運動與健康研究[J].搏擊(體育論壇),2012,4(4):40-41.

②王克建.運動對部分免疫細胞的影響及調節機制[J].內江科技,2010,(1):25.

③陳梅,王艷瓊.運動訓練與免疫細胞凋亡的研究進展[J].南寧師范高等專科學校學報,2009,26(1):147-149.

④陳慰峰.醫學免疫學 [M].北京:人民衛生出版社,2005:187-188.

⑤李軍.賽前強化訓練對優秀田徑運動員B淋巴細胞免疫功能的影響[J].田徑,2004,19(2):48-50.

⑥陳佩杰.運動免疫學研究進展[J].體育科學,2000,20(6):41-46.

⑦金其貫,吳鳳起,楊則宜.運動訓練與免疫功能的研究進展 [J].西安體育學院學報,2003,20(4):43-49.

⑧吳明方.運動與Th細胞和ICOS分子研究新進展[J].北京體育大學學報,2005,(12).

⑨Davison G,Diment BC.Bovine colostrum supplementation attenuates the decrease of salivary lysozyme and enhances the recovery of neutrophil function after prolonged exercise[J].Br J Nutr.2009,24:1-8.

⑩Nieman DC,Henson DA,McAnultySR,Jin F,Maxwell KR.N-3 polyunsaturated fatty acids do not alter immune and inflammation measures in endurance athletes[J].Int J Sport Nutr Exerc Metab.2009,19(5):536-46.

[11]Pedersen BK Helge JW Richter EA et al.Training and natural immunity:effecters of diets rich in fat or carbohydrate.Eur J Appl Physiol,2000,82(1-2):98-102.

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[3]KAWANISHI N,YANO H,YOKOGAWA Y,et al.Exercisetraining inhibits inflammation in adipose tissue via both suppression of macrophage infiltration and acceleration of phenotypicswitching from M1 to M2 macrophages in high-fat-diet-inducedobese mice[J].Exe Immunol Rev,2010,16:105-118.][4]常波,等.運動應激和免疫[J].體育科研,1997,18(4):32-35.][5]王香生,常翠青等.補充液體與恢復運動耐力的關系[J].中國運動醫學雜志,2000,(3).][6]李梅,姜欣.中醫藥對運動免疫功能影響的研究進展[J].中醫藥學刊,2006,(2)][7]Yang KD,Chang WC,Chuang H,Wang PW,et al.Increased complement factor H with decreased factor B determined by proteomic differential displays as a biomarker of tai chi chuan exercise[J].Clin Chem.2010,56(1):127-31.