不同游泳訓練方式對小鼠腎臟NO、NOS影響①

張荷玲　蘇倬（山西大學體育學院　山西太原　030006）

不同游泳訓練方式對小鼠腎臟NO、NOS影響①

張荷玲蘇倬
（山西大學體育學院山西太原030006）

摘 要：目的 探討不同游泳訓練方式對小鼠腎臟一氧化氮（NO）和一氧化氮合酶（NOS）影響。方法：分別對小鼠進行100 min的持續(xù)游泳訓練與間歇游泳訓練，并測定小鼠腎臟NO含量及NOS活性。結果 經(jīng)過100min游泳訓練后小鼠腎臟NO含量，持續(xù)組較安靜組差異有非常顯著性（P＜0.01），間歇組顯著高于安靜組（P＜0.05），持續(xù)組和間歇組有顯著性差異（P＜0.05）；腎臟NOS活性持續(xù)組和間歇組的較安靜組差異具有非常顯著性（P＜0.01），持續(xù)組和間歇組有非常顯著性差異（P＜0.01）。結論 100 min的游泳訓練，間歇游泳訓練與持續(xù)游泳訓練相比較，間歇游泳訓練對小鼠腎臟NO含量及NOS活性影響較小，不易造成腎臟損傷，有利于腎臟功能的正常發(fā)揮。

關鍵詞：游泳訓練腎臟一氧化氮一氧化氮合酶

一氧化氮（Nitric Oxide，NO）是第一個被發(fā)現(xiàn)的參與體內信號轉導的氣體信號分子，一氧化氮合酶（Nitric Oxide Synthase，NOS）被認為是人體內合成NO的前體。NO作為一種內皮舒張因子，具有舒張血管的作用；哺乳動物體內NO的產(chǎn)生主要通過NOS催化產(chǎn)生NO[1]。傅曉龍[2]的研究證明，運動訓練對大鼠腎臟NO含量和NOS活性有影響，但關于不同游泳訓練方式對腎臟NO含量和NOS活性影響大小的研究尚未見報道。本研究旨在比較不同游泳訓練方式對腎臟NO、NOS影響，希望通過本次實驗得出的結論，為相關研究和運動訓練提供理論依據(jù)。

1　材料和方法

1.1實驗動物

選取健康雄性KM小鼠30只，體重為23 g±2 g，由山西醫(yī)科大學動物培育中心提供，分籠飼養(yǎng)，每籠5只，自由飲食，國家標準混合飼料和涼開水，飼養(yǎng)溫度為（20±2）℃，相對濕度61%±5%。

1.2分組和運動方案

小鼠隨機分為對照組10只、持續(xù)游泳訓練組10只和間歇游泳訓練組10只。游泳池為圓形塑料水桶，直徑46 cm，高53 cm，水深45 m，水溫為30±2℃。

本實驗以張瑞萍等人的實驗為參考建立了小鼠持續(xù)游泳訓練和間歇游泳訓練模型，自由游泳。在正式訓練前進行適應性游泳3 d，適應性游泳第一天持續(xù)游泳15 min，第二天持續(xù)游泳30 min，第三天持續(xù)游泳60 min。對照組不運動，飼養(yǎng)條件與運動訓練組相同；運動組適應性游泳訓練后第二天，持續(xù)游泳訓練組不間斷性游泳100 min，間歇組共進行10組游泳訓練，每組游6 min，休息4 min，直至訓練結束。

1.3取材

小鼠游泳訓練結束后即刻脫椎處死，迅速解剖小鼠，取腎臟，將腎臟放入0～4℃的0.86%冰冷生理鹽水中洗去殘血，使用濾紙吸干水分稱重，在冰面切取腎臟上端皮質組織100～1000 mg，按組織塊質量與勻漿介質1∶9的比例加入冰冷的0.86%生理鹽水于研缽中，在冰臺上用眼科小剪快速剪碎研缽中的組織塊，研磨后制成10%勻漿，然后將勻漿傾入試管，3000 r/min低溫離心10～15 min，提取上清液樣本待測。

1.4指標測試

2.4.2 CRISPR陰性篩選 陰性篩選是比較不同時間點sgRNA的豐度找出差異sgRNA來確定細胞存活的必需基因，這些必需基因可能是潛在的藥物靶點，相比shRNAs，CRISPR篩選對必需基因的監(jiān)測更敏感。

1.4.1一般情況

記錄小鼠適應性訓練前后的體重變化情況，采用Kerndy天平（0.5～1000 g）測量小鼠體重。觀察小鼠運動以后的進食情況以及精神狀態(tài)等。

1.4.2 NO和NOS指標的測試

測試小鼠最后一次運動后血清中NO含量和NOS活性，NO測試盒和NOS試劑盒均購于南京建成生物工程研究所，所有測定均按試劑盒說明書嚴格進行操作。測試方法為化學比色法，測試儀器為722分光光度計。

表1　各組小鼠腎臟NO含量和NOS活性的比較（n=10）

圖1　各組小鼠腎臟NO含量和NOS活性的比較

1.5統(tǒng)計學處理

全部結果以均數(shù)±標準差（x（_）±s）表述，數(shù)理統(tǒng)計采用SPSS11.0 for windows統(tǒng)計軟件，t檢驗結果以P＜0.05表示差異具有顯著性，P＜0.01表示差異非常顯著。

2　結果

2.1不同游泳訓練方式對小鼠腎臟NO含量和NOS活性影響的比較

表1和圖1結果顯示，經(jīng)過100 min的游泳運動訓練后，持續(xù)組腎臟NO含量較安靜組明顯增加，其差異具有非常顯著性（P＜0.01）；間歇組較安靜組明顯提升，其差異具有顯著性（P＜0.05）；持續(xù)組和間歇組相比較具有顯著性差異（P＜0.05）。持續(xù)組和間歇組腎臟NOS活性較安靜組明顯升高，其差異具有非常顯著性（P＜0.01），持續(xù)組和間歇組相比較具有非常顯著性差異（P＜0.01）。

3　討論

內源性NO是一種內皮舒張因子，極不穩(wěn)定。NOS是合成NO的限速酶，參與調節(jié)NO生成的重要環(huán)節(jié)。NO的生成依賴于NOS的催化作用，以左旋精氨酸與活性氧分子為底物，最終生成左旋瓜氨酸，并同時產(chǎn)生NO。

本研究得出，間歇游泳訓練和持續(xù)游泳訓練后小鼠腎臟NO含量的增加，NOS活性的升高。Kone BC等[5]人的研究得出，腎臟皮、髓質內均分布有合成NO的限制酶NOS，因此腎臟具有產(chǎn)生NO能力，腎組織內合適的NO濃度對維持正常腎臟血液灌注和腎小球過濾有重要作用。研究結果顯示，持久的運動可使NOS mRNA表達上調，使內皮生產(chǎn)NO的能力增加[6]；任文君等[7]發(fā)現(xiàn)，隨著運動時間的增加，大鼠血清中的NO含量和NOS活性有所增加。另外，普遍認為急性運動可以激活內皮的NOS，導致NO生成量的增加；中小強度的有氧運動可以促進內皮NO的合成，其原因可能是一氧化氮合酶的活性增強[8]。本實驗結果顯示，運動可以促進腎組織NO含量和NOS活性的升高，這與已有研究結果相符合。

本研究結果顯示，由于持續(xù)組比間歇組的運動強度大，持續(xù)組較間歇組腎臟內NO含量、NOS活性高，造成腎臟損傷的可能性較大；而間歇組腎臟NO含量低于持續(xù)組腎臟NO含量，少量的NO可以舒張血管的作用，促進腎臟的血流量增多，導致腎臟損傷較小，有利于腎功能的正常運作，因此，間歇游泳訓練相比于持續(xù)游泳訓練，可能更有利于證明間歇游泳訓練是一種科學合理的訓練手段。

4　結論

綜上所述，游泳運動可提高小鼠腎臟NO含量、NOS活性；間歇游泳訓練比持續(xù)游泳訓練對小鼠腎組織NO含量、NOS活性的影響較小，更有利于腎功能的正常運行。檢索相關文獻發(fā)現(xiàn)，關于運動對腎臟NO、NOS影響的研究報道較少；另外，運動影響腎臟NO含量、NOS活性的影響機制尚未不清楚，因此有待進一步深入研究這一領域，為相關的研究提供理論依據(jù)。

參考文獻

[1]黃波，陳暢.一氧化氮的功能及作用機制[J].生物物理學報，2012，28（3）：173-184.

[2]傅曉龍，劉洪珍.長期耐力訓練大鼠腎組織不同功能狀態(tài)下一氧化氮與一氧化氮合酶體系變化[J].曲阜師范大學學報，2010，36（2）：118-121.

[3] Kramer K， et al. Control of physical exercise of rats in a swimming basin[J].Physiol Behav.1993（2）：271-276.

[4]張瑞萍，欽少君，趙振軍，等.不同游泳訓練對大鼠海馬蛋白激酶C表達的影響[J].體育科學，2011，31（3）：63-67.

[5] Kone BC， Baylis C.Biosynthesis and homeostatic roles of nitric oxide in the normal kidney[J].Am-erican Journal Physiology，1997，272（5）：561-578.

[6]夏志，汪清祥，黃濤，等.一氧化氮和一氧化氮合酶與運動訓練[J].首都體育學院學報，2009，21（2）：83-87.

[7]任文君，張濱南，宇文展，等.不同運動方式對大鼠骨骼肌NO含量及NOS活性的影響[J].體育科學，2009，29（1）：66-71.

[8]彭麗娜，王雁紅，劉磊.不同強度有氧運動對機體一氧化氮的影響[J].遼寧體育科技，2010，32（2）：21-23.

作者簡介：①張荷玲（1966—），女，漢，山西省太原市，副高級，碩士學位；

中圖分類號：G804.4

文獻標識碼：A

文章編號：2095-2813（2015）02（a）-0038-02