有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合迷迭香提取物對(duì)高脂膳食大鼠睪丸組織炎癥因子的影響

謝 晶 李寧川 王靈芝 李心悅 朱 玥 金 鵬 夏 俊

（揚(yáng)州大學(xué)體育學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

隨著我國(guó)脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)扎實(shí)推進(jìn)，貧困發(fā)生率大大降低。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，我國(guó)在多個(gè)領(lǐng)域位列世界前列，居民消費(fèi)水平的提高、社會(huì)環(huán)境的結(jié)構(gòu)性變化潛移默化地影響了人們生活的方式，改變了人們的飲食習(xí)慣。近些年來(lái)，肉類占人們每日膳食的比例不斷升高。當(dāng)攝入的能量超過(guò)身體消耗的能量時(shí)，脂肪就會(huì)隨之產(chǎn)生、積累。大數(shù)據(jù)顯示，肥胖患者人數(shù)呈不斷上升趨勢(shì)，肥胖在各個(gè)方面影響著肥胖患者的生活。因而，“減肥”成為世界廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)話題。其中，對(duì)于肥胖會(huì)造成女性不孕不育的關(guān)注和研究較多。眾所周知，肥胖會(huì)導(dǎo)致女性內(nèi)分泌和代謝紊亂、卵子存活率下降、子宮內(nèi)膜應(yīng)答異常等，妊娠率下降，不孕不育、流產(chǎn)、早產(chǎn)、新生胎兒先天缺陷等風(fēng)險(xiǎn)大大提升[1]。而對(duì)肥胖造成男性不育的研究較少。有觀點(diǎn)認(rèn)為，脂肪組織是一個(gè)儲(chǔ)藏脂質(zhì)的儲(chǔ)能器官，也是一個(gè)內(nèi)分泌器官，它在生物體系統(tǒng)中起著重要的調(diào)節(jié)作用[2]。

迷迭香，是一種唇形科灌木。迷迭香精油多選取其花和葉子進(jìn)行提取。在食品生產(chǎn)方面，人工合成的抗氧化劑有一定毒性，致癌率高，人們更愿意選擇從植物中萃取這類物質(zhì)，因此，關(guān)于天然植物迷迭香的抗氧化活性研究較多。同時(shí)，迷迭香提取物還具有穩(wěn)定顏色、防腐、祛臭等功效[3]。在衛(wèi)生醫(yī)療方面，從迷迭香中提取的鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酸等多酚類化合物具有抗炎作用，在歐洲一些國(guó)家常運(yùn)用迷迭香治療炎癥性疾病[4]。樊玲通過(guò)建立口腔潰瘍模型，利用迷迭香酸治療口腔潰瘍大鼠，發(fā)現(xiàn)迷迭香酸能夠有效促進(jìn)口腔潰瘍大鼠黏膜愈合，其治療機(jī)制是迷迭香酸能夠降低機(jī)體驗(yàn)證反應(yīng)、糾正免疫功能紊亂[5]。

抗炎藥物可以很好地抑制急性炎癥癥狀，而對(duì)慢性免疫性炎癥來(lái)說(shuō)，抗炎藥物不僅要有優(yōu)良的療效，而且可以長(zhǎng)期服用，沒(méi)有嚴(yán)重的副作用。現(xiàn)今，臨床使用的抗炎藥多由化學(xué)物質(zhì)合成，人們長(zhǎng)期服用或多或少都有不良副作用，最常見(jiàn)的是對(duì)消化道的刺激，降低人體免疫力，長(zhǎng)期服用會(huì)引起心理或生理上對(duì)藥物的依賴，產(chǎn)生諸如“我只有服用抗炎藥病才會(huì)好”的心理作用。

本研究從調(diào)節(jié)睪丸炎癥的角度，探討有氧運(yùn)動(dòng)以及迷迭香是否能夠降低高脂膳食大鼠血脂中TNF-α、NF-κB的水平，改善高脂膳食誘導(dǎo)大鼠肥胖導(dǎo)致的生殖功能障礙，以及有氧運(yùn)動(dòng)與迷迭香是否能夠協(xié)同發(fā)揮作用。

1 材料與方法

1.1 高脂膳食大鼠建模與實(shí)驗(yàn)分組

選購(gòu)50只體重為120-140g的清潔級(jí)健康雄性SD大鼠（4周齡），編號(hào)后飼養(yǎng)在不同籠子內(nèi)。將大鼠飼料和自動(dòng)飲水器置于籠子上的槽口內(nèi)，保證大鼠能夠自由飲食、飲水，每天換飼料和水，清理籠內(nèi)的糞便、垃圾，更換墊料，保持籠內(nèi)整潔、干燥。飼養(yǎng)溫度維持在23-27℃，讓大鼠生活在舒適的環(huán)境中，每天光照時(shí)間保持在12h左右。

從50只大鼠中隨機(jī)選取10只設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)組（C組），用普通飼料喂養(yǎng)；其余大鼠作為肥胖組進(jìn)行建模，使用高脂飼料喂養(yǎng)，其他條件保持不變。4周后，若該組大鼠的重量÷對(duì)照組大鼠平均重量＞20%成立，則建模成功。將建模成功的40只大鼠隨機(jī)分為數(shù)量相等的4組：高脂組（H組）、高脂+運(yùn)動(dòng)組（HE組）、高脂+迷迭香組（HR組）、高脂+迷迭香+運(yùn)動(dòng)組（HER組）。每天給各組大鼠供應(yīng)充足的食物、水源，大鼠生長(zhǎng)環(huán)境溫度維持在18-22℃，光照時(shí)間約為12h。每周測(cè)量一次大鼠的重量。

1.2 運(yùn)動(dòng)方案

C、H、HR組大鼠每天在飼養(yǎng)籠中自由活動(dòng)，HE、HER組大鼠每天要進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)。有氧運(yùn)動(dòng)方案：在 100cm×7Ocm×60cm的長(zhǎng)方體游泳桶內(nèi)無(wú)負(fù)重游泳，水深50cm，水溫32-35℃；每周運(yùn)動(dòng)6天，持續(xù)10周。第一周為適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)，讓大鼠適應(yīng)運(yùn)動(dòng)環(huán)境。第一次運(yùn)動(dòng)，HE、HER組運(yùn)動(dòng)時(shí)間為20min，第一周的后續(xù)運(yùn)動(dòng)遞增20min/d；后9周的有氧運(yùn)動(dòng)均保持 120min/d。在大鼠運(yùn)動(dòng)憑借自身脂肪漂浮時(shí)，應(yīng)適當(dāng)驅(qū)趕以保證其運(yùn)動(dòng)量。在大鼠游泳運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)須密切觀察，防止大鼠溺水死亡造成實(shí)驗(yàn)損失，并隨時(shí)清理游泳桶內(nèi)雜物，保持游泳桶內(nèi)衛(wèi)生。大鼠出水后，用柔軟清潔的干毛巾擦干，放回籠子內(nèi)，防止大鼠生病。

1.3 迷迭香提取物攝入方案

選用水溶性提取物，HR、HER組每天灌胃0.6ml濃度為25mg/kg的迷迭香提取物，其他3組灌胃同體積的蒸餾水。

1.4 樣本采集與處理

解剖前的最后一次游泳運(yùn)動(dòng)后，所有大鼠禁食12h，避免急性運(yùn)動(dòng)波及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。解剖時(shí)，按照分組及編號(hào)測(cè)量大鼠的重量、長(zhǎng)度。麻醉大鼠后，將血樣（腹主動(dòng)脈取血）注入對(duì)應(yīng)的負(fù)壓試管中，靜置 2h。離心機(jī)離心（4000r/min）lOmin，取血清保存在-80℃環(huán)境中。取血后迅速摘取睪丸和睪周脂肪，去除多余組織，用冰生理鹽水清洗血污，用濾紙沾干，保存在-20℃環(huán)境中。稱取0.2-1g組織，按組織塊重量W（g）/勻漿介質(zhì)V（ml）為1∶9的比例制備勻漿，在燒杯中加預(yù)冷的勻漿介質(zhì)（0.9%NaCL溶液），在冰水浴中迅速剪碎組織塊。勻漿低溫離心（3000r/min）15min后，提取上清液，存于-80℃環(huán)境中。

1.5 測(cè)定方法

運(yùn)用ELISA測(cè)定血清TNF-α、NF-κB水平。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

運(yùn)用SPSS17.0分析處理數(shù)據(jù)（以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示）。同一指標(biāo)不同組間進(jìn)行方差的單變量分析，觀察在不同因子的影響下，不同組的指標(biāo)是否有顯著性差異，兩因子對(duì)指標(biāo)的影響是否有交互作用。

2 結(jié)果

大鼠睪丸組織內(nèi)NF-κB含量：與C組比較，H組含量顯著升高；與H組比較，HE、HR組含量顯著降低，HER組含量極顯著降低。

大鼠睪丸組織內(nèi)TNF-α含量：與C組比較，H組含量顯著升高；與H組比較，HR、HER組含量顯著降低，HE組含量無(wú)顯著差異。

表1 各組NF-κB、TNF-α的含量

3 分析和討論

ELISA測(cè)定血清顯示：H組雄性高脂膳食大鼠睪丸組織內(nèi) NF-κB、TNF-α含量與對(duì)照組相比顯著性升高，并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這表明肥胖引發(fā)生殖系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)，睪丸組織內(nèi)產(chǎn)生慢性炎癥反應(yīng)。

3.1 睪丸組織中的NF-κB

NF-κB能調(diào)節(jié)促炎關(guān)鍵基因的表達(dá)，從而調(diào)控細(xì)胞凋亡和炎癥。NF-κB作為一類重要的轉(zhuǎn)錄激活因子，會(huì)啟動(dòng)TNF-α、IL-1、細(xì)胞黏附分子等炎癥因子的基因轉(zhuǎn)錄，引發(fā)炎癥反應(yīng)[6]。另有研究表明，細(xì)胞因子TNF和IL-1等的表達(dá)增加會(huì)反過(guò)來(lái)激活NF-κB[7]，從而形成惡性循環(huán)。

HE組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)，高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細(xì)胞核中的表達(dá)有一定程度的降低（P＜0.05）；經(jīng)過(guò)迷迭香提取物治療后的 HR組高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細(xì)胞核中的表達(dá)有一定程度的降低（P＜0.05）。這表明有氧運(yùn)動(dòng)和迷迭香酸能有效抑制高脂膳食大鼠睪丸組織NF-κB在細(xì)胞核中的表達(dá)，使其恢復(fù)到正常水平。

3.2 睪丸組織中的TNF-α

TNF-α在哺乳動(dòng)物的睪丸組織內(nèi)發(fā)揮多種功能，調(diào)節(jié)與精子發(fā)生有關(guān)的各種細(xì)胞進(jìn)程，如炎癥反應(yīng)等[8]。TNF-α是參與人體免疫反應(yīng)的炎癥因子。H組大鼠體內(nèi)NF-κB、TNF-α含量與對(duì)照組相比顯著性升高，并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這證明肥胖引發(fā)了大鼠體內(nèi)的炎癥反應(yīng)。徐雅麗等人研究發(fā)現(xiàn)，炎癥導(dǎo)致肥胖小鼠睪丸內(nèi)炎癥因子TNF-α的含量升高，破壞了血生精小管屏障的結(jié)構(gòu)，損害肥胖小鼠的生育力[8]。迷迭香能否有效控制睪丸組織內(nèi)TNF-α的含量是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，HE組經(jīng)過(guò)無(wú)負(fù)重游泳訓(xùn)練之后，大鼠睪丸組織內(nèi)的 TNF-α含量有所下降，但沒(méi)有顯著性差異（P=0.056＞0.05）。這表明長(zhǎng)期進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)能夠抗炎，但效果不明顯。有研究表明，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練會(huì)增加應(yīng)激大鼠外周TNF-α含量。這可能是運(yùn)動(dòng)不能有效降低TNF-α的原因。

HR組高脂膳食大鼠在迷迭香提取物的治療下，睪丸組織炎癥因子 TNF-α含量顯著降低（P＜0.05），表明迷迭香提取物能夠有效減輕睪丸組織內(nèi)的慢性炎癥反應(yīng)。

本研究表明，有氧運(yùn)動(dòng)、迷迭香提取物能有效降低睪丸組織的炎癥反應(yīng)。有氧運(yùn)動(dòng)、迷迭香提取物顯著改善高脂膳食誘導(dǎo)的高脂膳食大鼠睪丸組織的炎癥，可能是通過(guò)降低肥胖引起的炎癥因子TNF-α，從而阻斷NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，抑制NF-κB的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)一步減少TNF-α的含量。有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合迷迭香提取物雖然使NF-κB、TNF-α的含量有所降低，但效果不顯著，其可能的原因有：①有氧運(yùn)動(dòng)與迷迭香提取物抑制機(jī)制不同，抑制效果有相互抵消的可能；②有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)設(shè)置、迷迭香發(fā)揮抗炎作用的物質(zhì)配比未能發(fā)揮最大效果。

4 結(jié)論與展望

高脂膳食會(huì)引起TNF-α升高。有氧運(yùn)動(dòng)和迷迭香提取物都可以抑制高脂膳食引起的TNF-α升高，抑制睪丸組織中NF-κB表達(dá)，從而減輕局部炎癥反應(yīng)。迷迭香提取物對(duì)降低TNF-α含量的效果最為明顯。有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合迷迭香提取物可有效降低NF-κB通路相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)，抑制因TNF-α引發(fā)的慢性炎性反應(yīng)，減輕睪丸組織中的炎癥，但兩者并沒(méi)有交互作用。

今后可以從迷迭香降低 TNF-α的機(jī)制入手，研究迷迭香的成分及其最佳配比，使其更好地與有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合，最大限度地發(fā)揮其藥用價(jià)值，達(dá)到更好的抗炎效果。