染料木素對運動疲勞大鼠臟器指數及NO/NOS的影響*

★ 麻海娟 黎曉 陳良龍 賴雪琴 曹性玲 黃志華 黃誠**（.江西中醫藥大學05級碩士研究生 南昌 0004；.贛南醫學院基礎醫學院 江西 贛州4000；.贛南醫學院05級本科生 江西 贛州 4000）

隨著現代社會的快速發展，疲勞已成為社會常態，嚴重影響著人們的生活質量。運動疲勞是疲勞的一種，現代醫學已嘗試采用一些方式來改善身體力量和提高康復疲勞效率，包括使用興奮劑，但這對身體會造成長期的傷害［1］。傳統中藥多是天然植物，副作用小，有著天然的自身優勢［2］。有研究表明從中藥提取的植物雌激素類具有良好的抗運動疲勞作用［3-4］。染料木素（Genistein，Gen）又稱金雀異黃素、染料木黃酮、5，7，4′-三羥基異黃酮，主要來源于大豆、三葉草、葛根、槐花和槐角等，是一種天然的植物雌激素，具有抗氧化、免疫調節和提高抗氧化酶活性等功效［5-6］，我們前期的研究發現染料木素可升高運動疲勞大鼠全血中紅細胞、白細胞、血小板和淋巴細胞計數，升高紅細胞壓積、紅細胞分布寬度和血紅蛋白濃度［7］，提示染料木素具有抗運動疲勞的功效。為進一步闡明其可能作用機制，本研究擬以游泳力竭大鼠為模型，通過檢測運動疲勞大鼠的臟器指數、血清NO及NO合成酶的含量，從血管內皮功能的角度探討染料木素的抗疲勞作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物 雄性SPF級SD大鼠32只，體重（180±20）g，由湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供，許可證號：SCXK（湘）2013-0004，合格證號：43004700027319。實驗前適應性飼養7天，自由飲水、進食。

1.1.2 藥物與試劑 Gen由沈陽藥科大學中醫藥學院植化教研室提供，純度為99%，實驗前用二甲基亞砜（Dimethyl sulfoxide，DMSO）溶解，使用時用生理鹽水稀釋至所需濃度。一氧化氮（nitric oxide，NO）和一氧化氮合成酶（nitric oxide synthetase，NOS）分型測試盒購自南京建成生物工程研究所。

1.1.3 儀器 連續光譜多功能酶標儀（美國熱電）；BS224S電子天平（北京賽多利斯天平有限公司）；中佳KLC-2046型低速冷凍離心機（科大創新股份有限公司中佳分公司）；LB801型超級恒溫水浴箱（湖北黃石市醫療器械廠）。

1.2 方法

1.2.1 動物模型復制及分組 32只雄性SPF級SD大鼠，隨機分為正常對照組、運動疲勞模型組、染料木素低劑量組（0.1μmol/kg）、染料木素高劑量組（0.3μmol/kg）組，每組8只。運動疲勞模型制備參照馬海峰等建立的方法［8］，簡述如下：將大鼠置于120×90×60 cm恒溫水箱（水溫25℃，水深40cm），進行4天的適應性游泳訓練，每天1次，每次30min；第5～8天訓練時間為90 min，第9～14天訓練時間為120min。訓練過程中發現力竭的情況，及時撈起，休息5min后，繼續進行游泳訓練。正常對照組進行常規飼養，不加任何干預。Gen組分別于每次游泳運動前30min給予濃度為0.05μM或0.15μM的Gen，給藥體積為2mL/kg體重皮下注射，模型組于游泳運動前30min給予同體積的DMSO皮下注射，正常對照組給予同體積的生理鹽水皮下注射，持續14天。

1.2.2 胸腺指數、脾臟指數、腎臟指數和腦指數測定 末次運動10min后，10%水合氯醛麻醉大鼠，稱體重，取胸腺、脾臟、腎臟和腦并稱重，計算胸腺、脾臟、腎臟及腦指數。臟器指數=臟器重量（mg）/體重（g）。

1.2.3 血清NO、tNOS、cNos和iNOS含量的測定分別采用NO和NOS分型測試盒，嚴格按照說明書要求進行操作，檢測血清中NO、tNOS、cNOS和iNOS的含量。

1.2.4 統計學處理 采用Prism5.0統計學軟件進行統計學分析。計量資料用表示，各組間測定指標的總體比較采用單因素方差分析，組間比較采用SNK檢驗，P＜0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 染料木素對運動疲勞大鼠胸腺指數、脾臟指數、腎臟指數和腦指數的影響 由圖1-4可見，與對照組相比，模型組的脾臟指數（P＜0.01）和腎臟指數（P＜0.05）明顯下降，而胸腺指數和腦指數無明顯差異。與模型組相比，染料木素組可不同程度上調胸腺指數（P＜0.05）、脾臟指數（P＜0.001）、腎臟指數（P＜0.05）和腦指數（P＜0.01）。

圖1 染料木素對運動疲勞大鼠胸腺指數的影響

圖2 染料木素對運動疲勞大鼠脾臟指數的影響

圖3 染料木素對運動疲勞大鼠腎臟指數的影響

圖4 染料木素對運動疲勞大鼠腦指數的影響

2.2 染料木素對運動疲勞大鼠血清NO、tNOS、cNos和iNOS的影響 如圖5-8所示，與對照組相比，在模型組，運動疲勞會導致NO（P＜0.01）和cNOS（P＜0.01）含量顯著降低；與模型組相比，Gen組的血清 NO（P＜0.001）、tNOS（P＜0.01）和 cNOS（P＜0.01）含量明顯升高，而對iNOS無明顯影響。

圖5 染料木素對運動疲勞大鼠NO的影響

圖6 染料木素對運動疲勞大鼠tNOS的影響

圖7 染料木素對運動疲勞大鼠iNOS的影響

圖8 染料木素對運動疲勞大鼠cNOS的影響

3 討論

在競技體育中，運動員產生運動疲勞是常有的事，極大地影響著運動員的身體健康和運動能力。若運動后能有效地消除疲勞，將有助于運動員訓練水平的提高和身體的保護。目前產生運動疲勞的機制主要有能量耗竭學說、代謝產物堆積學說、離子代謝紊亂學說和氧自由基-脂質過氧化學說等多因素的綜合［9］。其中氧化應激損傷在運動疲勞發生過程中起重要作用［10］。

運動疲勞發生后，臟器指數是反應臟器是否受損的一個重要指標，有研究表明當動物和人的營養狀態出現異常或內臟出現病變的時候，臟器的重量就會發生改變［11］。運動疲勞時機體產生并釋放大量的自由基，降低機體的抗氧化能力，并損傷脾、胸腺、腎和大腦等重要組織器官，使之發生結構變化以及器官的重量降低［12-15］。根據文獻報道中藥對運動疲勞具有一定的緩解作用，為此，我們的研究結果表明運動疲勞大鼠經染料木素干預后，脾、胸腺、腎和大腦的臟器指數均明顯上調，提示染料木素可能具有抗運動疲勞的作用。

為進一步揭示染料木素的抗運動疲勞的可能機制，我們選擇從血管內皮功能的角度來探討。有實驗報道，作為一種血管舒張因子，NO能明顯起到擴血管、降阻力、增加器官血流量的作用，從而增加運動時骨骼肌和心肌等組織的血流量，輸送氧和各種營養物質以及帶出代謝產物，保證了機體的運動能力［16-17］。另外，NO還可以穩定溶酶體膜，抵抗自由基損傷［18］。運動疲勞時，大量產生的氧自由基可使NO生物活性喪失［19］。NOS是NO合成的關鍵酶，包括構建型cNOS和誘導型iNOS兩種。它們可提高NO的合成能力，特別能明顯提高血清和肌組織中NO的含量，有利于在運動后恢復過程中保持有較大的血流量，促進運動后的恢復［20-21］。基于此，如果我們能尋求到一些中藥可通過影響NO合成和NOS活性，就對運動后疲勞有改善作用。本研究結果表明，染料木素可顯著提高模型大鼠血清中因運動疲勞所致的NO、tNOS和cNOS含量下降，但對iNOS無明顯影響。

綜上所述，染料木素對運動疲勞大鼠具有一定改善作用，其可能機制是通過抑制運動疲勞導致的臟器損傷以及提高NO含量和NOS活性來實現的。

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