亞精胺對(duì)小鼠骨骼肌自由基代謝影響及抗疲勞的效果研究

何恩鵬，湯莉莉，郭玉江

亞精胺對(duì)小鼠骨骼肌自由基代謝影響及抗疲勞的效果研究

何恩鵬，湯莉莉，郭玉江

（新疆師范大學(xué)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830054）

目的：研究亞精胺（spermidine，SPD）對(duì)骨骼肌自由基 代謝的影響以及抗疲勞作用。方法：實(shí)驗(yàn)分為生理鹽水組、SPD低劑量組（0.5 mmol/（kg·d））、中劑量組（1.0 mmol/（kg·d））、高劑量組（1.5 mmol/（kg·d））以及西洋參口服液陽(yáng)性對(duì)照組（總皂苷30 mg/（kg·d）），每周灌胃6 d共30 d，每次灌胃前稱量小鼠體質(zhì)量調(diào)整灌胃溶液量，灌胃期間進(jìn)行每天45 min無(wú)負(fù)重游泳訓(xùn)練。各組隨機(jī)選取10只小鼠測(cè)試力竭游泳時(shí)間；各組剩余10只負(fù)重游泳30 min，休息30 min后取材，檢測(cè)血清肌酸激酶（creatine kinase，CK）、骨骼肌谷胱甘肽-過(guò)氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）、總超氧化物歧化酶（total-superoxide dismutase，T-SOD）、琥珀酸脫氫酶（succinate dehydrogenase，SDH）活性和骨骼肌丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量。結(jié)果：與生理鹽水組比較，SPD能顯著延長(zhǎng)小鼠力竭游泳時(shí)間（P＜0.05）；低、中劑量組骨骼肌中GSH-Px、T-SOD、SDH酶活性顯著提高（P＜0.05），MDA含量顯著降低（P＜0.05）；SPD組與西洋參組比較，低、中劑量抗疲勞效果有非常顯著性（P＜0.05）差異，高劑量抗疲勞效果略優(yōu)（P＞0.05）。結(jié)論：0.5～1.0 mmol/（kg·d） SPD可以增加抗氧化酶的活性，減少自由基的積累，提高骨骼肌細(xì)胞膜代謝能力和抗損傷能力，顯著推遲小鼠疲勞發(fā)生。

亞精胺；疲勞；谷胱甘肽-過(guò)氧化物酶；丙二醛；琥珀酸脫氫酶

疲勞是一種復(fù)雜的生理現(xiàn)象，疲勞的積累可造成機(jī)體內(nèi)分泌紊亂、免疫力低下，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康，因此如何推遲疲勞發(fā)生逐漸成為研究熱點(diǎn)。研究證實(shí)，體內(nèi)氧自由基及其引起的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)可以攻擊細(xì)胞及線粒體等生物膜，造成線粒體鈣循環(huán)失調(diào)，之后通過(guò)影響基質(zhì)內(nèi)的酶系統(tǒng)而使細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換功能降低是導(dǎo)致疲勞發(fā)生的重要途徑之一[1]。

亞精胺（spermidine，SPD）是一類(lèi)含氨基的三價(jià)陽(yáng)離子脂肪胺化合物，能夠跨越臨界距離以靜電作用方式與細(xì)胞內(nèi)的多聚陰離子，如核酸、蛋白質(zhì)和 ATP 等，實(shí)現(xiàn)可逆的相互作用[2-3]，所有原核和真核物種中都含有亞精胺[4]，亞精胺主要分布于哺乳動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞核中也含有少量亞精胺。亞精胺是細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和死亡的關(guān)鍵性調(diào)節(jié)者，同時(shí)還是DNA、RNA和生物膜的穩(wěn)定因子，還可作為抗氧化劑、 營(yíng)養(yǎng)素以及第二信使[5-7]。Eisen berg等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在人類(lèi)衰老細(xì)胞中亞精胺濃度出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，同時(shí)，亞精胺可以強(qiáng)烈的抵抗衰老小鼠的氧化應(yīng)激，人為減少細(xì)胞內(nèi)源性亞精胺含量會(huì)造成細(xì)胞氧化應(yīng)激加強(qiáng)，自由基累積，從而加速細(xì)胞死亡。

亞精胺可以通過(guò)減少細(xì)胞內(nèi)自由基的積累進(jìn)而減少氧化應(yīng)激對(duì)機(jī)體的損害，那么亞精胺是否可以通過(guò)此作用機(jī)制推遲疲勞的發(fā)生？查閱文獻(xiàn)未見(jiàn)亞精胺在疲勞發(fā)生中作用的相關(guān)報(bào)道，為了研究其在疲勞發(fā)生中的作用，本實(shí)驗(yàn)從亞精胺對(duì)長(zhǎng)期從事體育鍛煉小鼠骨骼自由基清除酶和自由基產(chǎn)生影響著手研究，探討亞精胺在疲勞消除中的關(guān)鍵作用，并對(duì)其抗疲勞效果進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，為亞精胺成為抗疲勞補(bǔ)劑開(kāi)發(fā)及應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物及分組

健康昆明系小鼠，清潔級(jí)，體質(zhì)量（20±2）g，雄性，購(gòu)自新疆醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，許可證號(hào)：SCXK（新）2011-0004。常規(guī)分籠喂養(yǎng)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類(lèi)動(dòng)物飼料喂養(yǎng)，自由進(jìn)食和飲水（純凈水），室內(nèi)相對(duì)濕度40%～55%，溫度21～4℃，光照時(shí)間l2 h。

小鼠被隨機(jī)分成生理鹽水組、亞精胺低劑量組（0.5mmol/（kg·d））、中劑量組（1mmol/（kg·d））、高劑量組（1.5 mmol/（kg·d））以及西洋參口服液陽(yáng)性對(duì)照組（總皂苷30 mg/（kg·d））5組，每組20只，共計(jì)100只，被試濃度的確定根據(jù)Eisenberg等[8]的研究確定。

1.2 試劑與儀器

亞精胺 北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司；肌酸激酶（creatine kinase，CK）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、總超氧化物歧化酶（totalsuperoxide dismutase，T-SOD）、谷胱甘肽-過(guò)氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）、琥珀酸脫氫酶（succinate dehydrogenase，SDH）測(cè)定試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供。

Biospectrometer basic分光光度計(jì) 德國(guó)Eppendorf公司。

1.3 受試液配制方法和濃度

取14.525 g亞精胺（Mr=145.25）加入生理鹽水定容至1 000 mL，配成100 mmol/L高濃度被試液，后繼續(xù)用生理鹽水稀釋成60 mmol/L和30 mmol/L被試液，以保證每組灌胃藥物體積相等。

1.4 運(yùn)動(dòng)方案及藥物服用方法

小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)2 d，適應(yīng)性游泳訓(xùn)練3 d，之后所有動(dòng)物均采用無(wú)負(fù)重方式每天游泳鍛煉45 min，每周鍛煉6 d休息1 d，共計(jì)游泳鍛煉30 d，鍛煉期間每天灌胃1次，每次灌胃前稱量小鼠體質(zhì)量調(diào)整灌胃溶液量，生理鹽水組灌胃等體積生理鹽水，中午灌胃下午鍛煉。

1.5 小鼠力竭游泳時(shí)間測(cè)試

于末次給藥30 min后，每組隨機(jī)選取小鼠10只，尾根部負(fù)其體質(zhì)量5%的鉛皮，放入水溫為30℃水深35 cm的泳箱中[9]。參照Mcardle推薦的力竭判斷標(biāo)準(zhǔn)，即小鼠頭部沉入水中，經(jīng)10 s仍不能返回水面視為力竭。記錄游泳開(kāi)始至力竭的時(shí)間作為小鼠力竭游泳時(shí)間。

1.6 樣品的制備

1.6.1 血清的制備

末次給藥30 min后，每組選10只小鼠，在其尾根部負(fù)小鼠體質(zhì)量5%的鉛皮，放入30℃、水深35 cm的泳箱中，40 min后取出，休息30 min后摘眼球取血，于1.5 mL離心管中常溫放置2 h，再放入4℃冰箱過(guò)夜，吸取血清－20℃保存。

1.6.2 肌肉組織勻漿的制備

準(zhǔn)確稱量小鼠骨骼肌2 g，加入9倍體積的勻漿液，冰浴下勻漿機(jī)勻漿，3 000 r/min離心10 min，取上清分裝－20℃保存。具體測(cè)定方法按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以x±s示，組間均數(shù)差異采用單因素方差分析中的最小顯著差數(shù)法（least significant difference，LSD）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較，P＜0.05表示差異有顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 亞精胺對(duì)小鼠體質(zhì)量和游泳時(shí)間的影響

由表1可知，各組動(dòng)物實(shí)驗(yàn)初期體質(zhì)量均無(wú)顯著差異（P＞0.05），末期亞精胺組小鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)較快，但與生理鹽水組相比均未見(jiàn)顯著差異（P＞0.05）。與生理鹽水組相比，亞精胺低、中、高劑量組力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間均顯著提高（P＜0.05）；與西洋參組比較，低、中劑量組亦表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗疲勞效果（P＜0.05）；同時(shí)，隨著亞精胺濃度的升高，運(yùn)動(dòng)時(shí)間出現(xiàn)降低的現(xiàn)象，但低劑量組與中劑量組差異不顯著（P＞0.05）。

表1 小鼠體質(zhì)量和游泳時(shí)間的比較Table 1 Effect of SPD on body weight and swimming time of mice

2.2 亞精胺對(duì)小鼠骨骼肌GSH-Px、T-SOD活力和MDA含量的影響

表2 亞精胺對(duì)小鼠骨骼肌GSH-Px、T-SOD活力和MDA含量的影響Table 2 Effect of SPD on GSH-Px, T-SOD and MDA in skeletal muscle of mice

由表2可知，就小鼠骨骼肌GSH-Px、T-SOD活性而言，SPD低、中劑量組顯著高于生理鹽水組（P＜0.05），高劑量組亦高于生理鹽水組（P＜0.05）；與西洋參組比較，SPD低、中劑量組酶活性升高明顯（P＜0.05），高劑量組略微升高，但差異不顯著（P＞0.05）；SPD組間比較，低、中劑量組之間提升酶活性能力無(wú)顯著差異（P＞0.05），低劑量組則顯著優(yōu)于高劑量組，差異有顯著性（P＜0.05）。

SPD組骨骼肌MDA含量均顯著少于生理鹽水組（P＜0.05）；SPD低劑量組消除MDA能力優(yōu)于西洋參組（P＜0.05），中、高劑量組則與西洋參組相比無(wú)顯著差異（P＞0.05）；SPD組間也無(wú)差異。

2.3 亞精胺對(duì)小鼠骨骼肌SDH和血清總CK含量的影響

表3 亞精胺對(duì)小鼠骨骼肌SDH活力和血清總CK活力的影響Table 3 Effect of SPD on skeletal muscle SDH and serum total CK in mice

由表3可知，SPD組骨骼肌SDH活性較生理鹽水組高，低、中、高劑量組均有顯著差異（P＜0.05）；SPD組與西洋參組相比，差異不顯著（P＞0.05）。

SPD組血清總CK含量較生理鹽水組低，差異顯著（P＜0.05）；與西洋參組相比，SPD低、中劑量組差異顯著（P＜0.05），高劑量組則無(wú)顯著差異（P＞0.05）；SPD組間比較，低、中劑量組無(wú)顯著差異（P＞0.05），低、高劑量組差異顯著（P＜0.05）。

3 討 論

隨著對(duì)疲勞研究的不斷深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)疲勞的發(fā)生與身體自由基的損害及代謝產(chǎn)物的堆積有關(guān)[23]，Davis等[10]用電子自旋共振技術(shù)直接測(cè)定亞急性運(yùn)動(dòng)直到力竭的大鼠肝、肌肉勻漿中的活性氧自由基信號(hào)強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)其較安靜組增加了2～3倍，這些自由基如果得不到及時(shí)清除，會(huì)催化形成脂質(zhì)過(guò)氧化物，最終導(dǎo)致疲勞出現(xiàn)。因此，從天然物質(zhì)中篩選高效、安全的自由基清除劑來(lái)延緩疲勞的發(fā)生勢(shì)在必行。

3.1 亞精胺對(duì)小鼠力竭游泳時(shí)間的影響分析

力竭游泳時(shí)間被認(rèn)為是最能直接反映小鼠抗疲勞能力的指標(biāo)[11]，此次研究顯示亞精胺能夠非常顯著地提高小鼠的力竭游泳時(shí)間。眾所周知，西洋參含有人參皂苷，有清除自由基、降低脂質(zhì)過(guò)氧化的作用，具有較明顯的抗疲勞和衰老作用[9]，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示亞精胺抗疲勞能力較西洋參組更強(qiáng)，提示亞精胺具有良好的抗疲勞能力。亞精胺組內(nèi)比較發(fā)現(xiàn)，隨著亞精胺劑量的提高，運(yùn)動(dòng)時(shí)間出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，低劑量組與中劑量組差異不明顯，與高劑量組相比差異非常顯著，說(shuō)明0.5～1.0 mmol/（kg·d）的亞精胺能夠較好的提高機(jī)體的抗疲勞能力，更大劑量的亞精胺不能有效提高小鼠抗疲勞能力。

3.2 亞精胺對(duì)骨骼肌自由基清除的效果分 析

細(xì)胞內(nèi)自由基清除酶活性的增加是機(jī)體消除自由基損害的一個(gè)重要標(biāo)志，已知較為重要的自由基清除酶有GSH-Px、SOD和過(guò)氧化氫酶等。GSH-Px是肌細(xì)胞內(nèi)一種重要的過(guò)氧化物分解酶，主要作用是清除細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)過(guò)氧化物和H2O2，還原有毒性的過(guò)氧化物變成沒(méi)有毒性的羥基化合物，同時(shí)特異性地催化氧化型谷胱甘肽（glutathione oxidized，GSSG）為還原型谷胱甘肽（glutathione，GSH），起到保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能完整的作用[12]。SOD是體內(nèi)自由基清除系統(tǒng)中另一個(gè)重要的抗過(guò)氧化酶，也是唯一底物為氧自由基的酶，作用是歧化O2－·生成H2O2，阻斷毒性很強(qiáng)的羥自由基產(chǎn)生，關(guān)于SOD的報(bào)道很多，已經(jīng)肯定了SOD在自由基清除中的地位[13-14]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，亞精胺可以非常顯著的提高小鼠大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后骨骼肌中GSH-Px和T-SOD的活性，其中亞精胺低、中劑量組效果最為明顯，優(yōu)于西洋參組。

高強(qiáng)度或力竭運(yùn)動(dòng)后，雖然機(jī)體啟動(dòng)了自由基清除機(jī)制，但仍不能完全被清除，過(guò)多的自由基會(huì)攻擊生物膜上多元不飽和脂肪酸進(jìn)而產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化物。脂質(zhì)過(guò)氧化物可以引起生物膜的功能障礙，表現(xiàn)為膜通透性改變、細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)轉(zhuǎn)紊亂，進(jìn)而表現(xiàn)為線粒體功能、肌纖維興奮收縮偶聯(lián)紊亂、氧代謝能力減弱、ATP生成減少等諸多生理反應(yīng)。MDA是自由基引起脂質(zhì)過(guò)氧化代謝的最終產(chǎn)物，其含量多少直接反映體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化水平和抗氧化系統(tǒng)能力的強(qiáng)弱，MDA水平增高，說(shuō)明體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)加大，細(xì)胞膜及線粒體等損傷加劇[15-16]。本研究結(jié)果顯示，與生理鹽水對(duì)照組比較，亞精胺可 以有效清除骨骼肌產(chǎn)生的MDA，低劑量組亞精胺較西洋參組骨骼肌MDA含量亦顯著減少。可見(jiàn)，亞精胺可以有效增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)自由基清除酶的活性，對(duì)抗自由基的產(chǎn)生，減少過(guò)氧化物質(zhì)的生成，對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定具有重要作用。

3.3 亞精胺對(duì)生物膜保護(hù)和骨骼肌有氧代謝能力的作用分析

運(yùn)動(dòng)后血清CK活性變化與骨骼肌損傷之間存在一定相關(guān)性，肌細(xì)胞破壞程度越大，釋放入血的CK就越多，因此血清CK活性水平成為反映骨骼肌損傷程度的重要指標(biāo)[17]。有研究[18]發(fā)現(xiàn)人體血清CK活性隨著年齡的增長(zhǎng)而升高。另外，較少運(yùn)動(dòng)的老年人安靜血清CK活性水平較多運(yùn)動(dòng)者顯著增高，這與衰老過(guò)程中機(jī)體自由基含量增加不謀而合，推測(cè)自由基對(duì)細(xì)胞膜的侵害導(dǎo)致是血清CK含量上升的主要因素，張?zhí)N琨等[19]的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，力竭游泳后小鼠骨骼肌內(nèi)自由基生成增多，脂質(zhì)過(guò)氧化物水平隨之顯著升高，導(dǎo)致肌細(xì)胞膜通透性改變，血清肌酸激酶活性明顯升高。本研究發(fā)現(xiàn)，亞精胺組力竭游泳運(yùn)動(dòng)后，血清CK增長(zhǎng)率較對(duì)照組顯著降低，且與細(xì)胞MDA含量成正相關(guān)，可見(jiàn)血清CK含量與MDA對(duì)細(xì)胞的侵害有關(guān)，推測(cè)亞精胺對(duì)自由基的清除進(jìn)而保護(hù)生物膜的完整性是血清CK活性降低的作用機(jī)理。

SDH是三羧酸循環(huán)中一個(gè)關(guān)鍵性酶限速酶，它屬于線粒體內(nèi)膜嵌入酶，SDH活性的改變反映了線粒體的功能變化，通常用來(lái)評(píng)價(jià)線粒體的有氧氧化能力。線粒體是氧自由基攻擊的主要細(xì)胞器，線粒體膜功能損壞表現(xiàn)為SDH功能下降，該研究顯示，亞精胺可以有效抑制SDH酶活性的降低，說(shuō)明亞精胺可以阻止生物膜的脂質(zhì)過(guò)氧化，保護(hù)細(xì)胞和細(xì)胞器功能的完整性，減少細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的丟失，減少酶活性的損失，為機(jī)體提供連續(xù)不斷的能量輸出，進(jìn)而延緩疲勞的發(fā)生，是亞精胺抗疲勞發(fā)生的可能生理機(jī)制。

3.4 有氧訓(xùn)練在亞精胺抗疲勞中的作用分析

研究證明，適量強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)清除體內(nèi)自由基有積極作用，Lovlin等[20]研究發(fā)現(xiàn)以40%強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后血漿MDA濃度顯著低于運(yùn)動(dòng)前，以70%強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后血漿MDA濃度雖有升高但仍然低于安靜時(shí)。韓立明等[21]研究發(fā)現(xiàn)70 min游泳運(yùn)動(dòng)顯著降低了小鼠腦、心、肝、腎、肌組織中MDA的含量。同時(shí)，長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)可使機(jī)體細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性改變，這些變化包括能量和物質(zhì)儲(chǔ)備向著有利于機(jī)體機(jī)能提高的方向發(fā)展。實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)小鼠每天45 min的有氧訓(xùn)練，增加小鼠骨骼肌亞精胺的儲(chǔ)備，增大亞精胺對(duì)機(jī)體的調(diào)節(jié)功能。該研究結(jié)果顯示，亞精胺低劑量組游泳時(shí)間達(dá)到了（152.6±30）min，與楊文領(lǐng)等[22]復(fù)合中藥制劑抗小鼠疲勞研究結(jié)果相比，對(duì)照組力竭游泳時(shí)間差別不大，而亞精胺低劑量組力竭游泳時(shí)間是中藥復(fù)合制劑高劑量組的2倍多，優(yōu)于相同實(shí)驗(yàn)條件的研究相關(guān)抗疲勞報(bào)道的時(shí)間，抗疲勞效果十分突出，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)亞精胺抵抗疲勞有倍增效應(yīng)。因此，為了最大限度的發(fā)揮外源性抗氧化劑的作用效果，采用適當(dāng)強(qiáng)度的有氧訓(xùn)練是非常必要的。

4 結(jié) 論

以上結(jié)果表明，亞精胺具有極強(qiáng)的抗小鼠疲勞的能力，服用亞精胺可減少體內(nèi)自由基的損傷，并具有顯著的劑量依賴效應(yīng)。因此，提高骨骼肌細(xì)胞膜代謝能力和抗損傷能力，維持正常能量輸出、膜電位穩(wěn)定等細(xì)胞正常功能，是亞精胺抗疲勞的可能作用機(jī)理，但其具體作用途徑，調(diào)節(jié)方式等都還需要進(jìn)一步研究。該研究認(rèn)為亞精胺具有成為優(yōu)秀抗疲勞補(bǔ)劑的潛質(zhì)。

總結(jié)抗疲勞研究相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)大多研究還停留在單一物質(zhì)的抗疲勞效果分析。抗氧化劑的作用應(yīng)該是“鏈?zhǔn)健钡模鞣N抗氧化劑通過(guò)不同途徑形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而相互影響，而達(dá)到整體抗氧化的目的。所以本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為外源性抗氧化劑的補(bǔ)充應(yīng)考慮抗氧化劑功能的協(xié)同作用，故加強(qiáng)抗氧化劑的作用的機(jī)理研究，重視各物質(zhì)之間的相互作用，達(dá)到機(jī)體疲勞恢復(fù)效果的最大化成為將來(lái)抗疲勞研究的方向。

[1]丁樹(shù)哲, 許豪文, 程伯基. 疲勞運(yùn)動(dòng)條件下對(duì)大鼠心肌線粒體膜結(jié)構(gòu)的研究[J]. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志, 1992, 11(1): 22-26; 64-65.

[2]PEGG A E. Polyamine metabolism and its importance in neoplastic growth and a target for chemotherapy[J]. Cancer Research, 1988, 48(4): 759-774.

[3]CHILDS A C, MEHTA D J, GERNER E W. Polyamine-dependent gene expression[J]. Cellular and Molecular Life Sciences, 2003, 60(7): 1394-1406.

[4]HAMANA K, MATSUZAKI S. Polyamines as a chemotaxonomic marker in bacterial systematics[J]. Critical Reviews in Microbiology, 1992, 18(4): 261-283.

[5]WALLACE H M. The physiological role of the polyamines[J]. European Journal of Clinical Investigation, 2000, 30(1): 1-3.

[6]WANG X, LEVIC S, GRATTON M A, et al. Spermine synthase deficiency leads to deafness and a profound sensitivity to alphadifluoromethylornithine[J]. The Journal of Biological Chemistry, 2009, 284(2): 930-937.

[7]KHOMUTOV A R, KEINANEN T A, GRIGORENKO N A, et al. Methylated analogs of spermine and spermidine as tools to investigate cellular functions of polyamines and enzymes of their metabolism[J]. Molecular Biology, 2009, 43(2): 249-259.

[8]EISENBERG T, KNAUER H, SCHAUER A, et al. Induction of autophagy by spermidine promotes longevity[J]. Nature Cell Biology, 2009, 11(11): 1305-1314.

[9]王庭欣, 趙文, 劉崢顥. 西洋參片對(duì)小鼠抗疲勞作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].食品科學(xué), 2005, 26(9): 456-458.

[10]DAVIES K J, QUINTANILHA A T, BROOKS G A, et al. Free radicals and tissue damage produced by exercise[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 1982, 107(4): 1198-1205.

[11]王小雪, 邱雋, 宋宇, 等. 茶氨酸的抗疲勞作用研究[J]. 中國(guó)公共衛(wèi)生, 2002, 18(3): 63-65.

[12]MEISTER A. Glutathione, ascorbate, and cellular protection[J]. Cancer Research, 1994, 54(7): 1969-1975.

[ 13]黎瑞珍, 楊慶建, 陳貽銳. 超氧化物歧化酶(SOD)活性的測(cè)定及其應(yīng)用研究[J]. 瓊州大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 11(5): 34-36.

[14]鄧彩霞, 藍(lán)賢俊, 農(nóng)文田, 等. 川芎對(duì)衰老小鼠腦組織SO D和MDA及羥自由基的影響[J]. 醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐, 2012, 25(5): 499-500.

[15]SLATER T F. Free-radical mechanisms in tissue injury[J]. The Bioch emical Journal, 1984, 222(1): 1-15.

[16]崔玉環(huán), 張朝東, 魏玉磊. 丁苯酞對(duì)Aβ_(25-35)誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞線粒體損傷的保護(hù)作用[J]. 中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 39(6): 452-455.

[17] FRIDEN J, SJOSTROM M, EKBLOM B. Myofibrillar damage following intense eccentric exercise in man[J]. Inter national Journal of Sports Medicine, 1983, 4(3): 170-176.

[18]SCHWANE J A, BUCKLEY R T, DIPAOLO D P, et al. Plasma creatine kinase responses of 18- to 30-yr-old African- American men to eccentric exercise[J]. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2000, 32(2): 370-378.

[19]張?zhí)N琨, 焦穎, 鄭書(shū)勤, 等. 力竭性游泳對(duì)小鼠腦、肝、肌組織自由基代謝和血清CK、LDH活性的影響[J]. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志, 1995, 14(2): 69-72.

[20] LOVLIN R, COTTLE W, PYKE I, et al. Are indices of free radical damage related to exercise intensity[J]. European Journal of Applied Physiology and Occupatio nal Physiology, 1987, 56(3): 313-316.

[21]韓立明, 許豪文. 70分鐘游泳對(duì)小白鼠腦、心、肝、腎、肌組織MDA水平及SOD活性的影響[J]. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志, 1996, 15(1): 69.

[22]楊文領(lǐng), 薛文通, 程永強(qiáng), 等. 復(fù)合中藥制劑對(duì)小鼠抗運(yùn)動(dòng)疲勞能力影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 食品科學(xué), 2005, 26(1): 77-79.

[2 3] ROBERGS R A, GHIASVAND F, PARKER D. Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis[J]. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 2004, 287(3): R502-R516.

Influence of Spermidine on Free Radical Metabolism in Skeletal Muscle and Its Anti-fatigue Effect in Mice

HE En-peng, TANG Li-li, GUO Yu-jiang
(Laboratory of Sports Science of Human Body, Xinjiang Normal University, ürümqi 830054, China)

Objective: To explore the influence of spermidine (SPD) on the metabolism of free radicals in skeletal muscle and its anti-fatigue effect in mice. Methods: Mice were divided into negative control (normal saline), low-, middle- and high-dose SPD (0.5, 1.0 and 1.5 mmol/(kg·d), respectively) and positive control groups (A merican g inseng o ral liquid, total saponin 30 mg/(kg·d)). The administration period was 6 days per week for 5 weeks. Before each administration, body weight was measured based on which the volume of administration was determined. The mice were subjected to swimming without weight loading for 45 min each day during the administration period. Ten mice were sampled randomly from each group to examine the exhaustive swimming time. The other 10 mice in each group with 30 min swimming with loading were dissected after 30 min recovery to determine the activities of serum creatine kinase (CK) and skeletal muscle glutathione peroxidase (GSH-Px), total-superoxide dismutase (T-SOD) and succinate dehydrogenase (SDH) and skeletal muscle MDA content. Results: Compared with the negative control group, SPD could prolong the exhaustive swimming time of mice (P ＜ 0.05); The activities of GSH-Px, T-SOD and SDH were improved in skeletal muscle (P ＜ 0.05). Furthermore, the content of MDA was reduced (P ＜ 0.05). On the other hand, compared with the positive control group, low- and medium-dose SPD showed a significant difference in anti-fatigue effect (P ＜ 0.05), and high-dose SPD revealed slightly better anti-fatigue effect than American ginseng although no significant difference was observed (P ＞ 0.05). Conclusion: SPD at a dose of 0.5－1.0 mmol/(kg·d) can increase the activity of antioxidant enzymes and reduce the accumulation of free radicals. Meanwhile, SPD can improve the metabolism of skeletal muscle and prevent injuries, and delay the onset of exercise fatigue in mice significantly. Therefore, SPD is an excellent anti-fatigue tonic.

spermidine (SPD); fatigue; glutathione peroxidase (GSH-Px); malondialdehyde (MDA); succinate dehydrogenase (SDH)

R151.2

A

1002-6630（2014）09-0229-05

10.7506/spkx1002-6630-201409045

2013-05-28

國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目（31160218）；新疆師范大學(xué)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 基金項(xiàng)目（XJNUYD07）

何恩鵬（1983—），男，講師，碩士，主要從事運(yùn)動(dòng)健康促進(jìn)相關(guān)研究。E-mail：heenpeng@sina.com