口服_硫辛酸对运动诱导的氧化应激作用的研究
2009年第11卷第6期
总第99期
巢湖学院学报Joumal of Chaohu College
No.6.,Vol.12.2009General Serial No.98
口服α-硫辛酸对运动诱导的氧化应激作用的研究
王成绩
韩冠宙
(巢湖学院体育系，巢湖238000)
摘要：急性无氧运动能够促进脂质氧化。通过12周的口服硫辛酸对运动诱导的快肌和慢
肌中脂质过氧化是否有显著的降低作用，通过12周口服硫辛酸和12周的高强度短距离跑是否能够更多的降低脂质过氧化？24只大鼠随机分为3组：对照组；口服硫辛酸组（OL ）；口服硫辛酸+短距离跑组（OL+Ex）。OL 和OL+Ex组大鼠口服硫辛酸150mg/kg体重；每周2天共12周。OL+Ex组大鼠进行高强度跑台的短距离跑，每周2天，共12周。服药和运动后，实验组和对照组大鼠在跑台进行6次连续30s 短距离跑，速度为30m/min，每次跑中给1min 恢复间隙。用分光光度计测定快肌和慢肌中脂质过氧化的产物丙二醛（MDA ）的浓度。经过12周的口服硫辛酸的大鼠，慢肌中MDA 浓度没有改变。然而，与对照组相比快肌-趾长伸肌的MDA 浓度急剧下降，显示脂质过氧化显著降低。经过12周运动和口服硫辛酸的大鼠，与对照组相比也表现出趾长伸肌的MDA 浓度显著下降。OL 和OL+Ex之间没有显著差异。与对照组相比，两组的血液和骨骼肌GSH 的合成增加。关键词：α-硫辛酸；运动；大鼠；脂质过氧化；谷胱甘肽中图分类号：文献标识码：文章编号：G804.7A 1672-2868(2009)06-0089-04
1前言
活性氧族（ROS ）如单线态氧、超氧化自由基、羟自由基的产生是正常细胞代谢的结果[1]。活性氧族相关的分子损伤包括：DNA 链断裂和碱基的改变[2]，氨基酸侧链的氧化和多肽断裂[3]，多不饱和脂肪酸的降解和磷脂质的脂质过氧化[4]。机体在清除ROS 的同时，除了依靠体内内源性抗氧化防御系统包括超氧物歧化酶（SOD ）、谷胱甘肽过氧化酶（GPx ）和谷胱甘肽还原酶（GR ）等外，还可利用通过饮食提供的外源性抗氧化剂。氧化应激是细胞产生的ROS 超过机体清除的生理能力的一种状态。
有氧运动的氧摄取量的增加也伴随着ROS
收稿日期：2009-08-25
量的增加。急性有氧运动产生ROS 是通过干扰电子传递而导致超氧化自由基的过度外漏。然
而，长期的耐力训练有效地降低氧摄取量的增加引起的损害，主要是通过增强机体的抗氧化防御起作用的。研究表明，耐力运动增强GPx 、GR 、和SOD 的活性[5-6]。
人组织中，微量内源性硫辛酸主要存在于酮酸脱氢酶、酮戊二酸脱氢酶和丙酮酸脱氢酶复合
被NADH 物[7]。外源性硫辛酸被各种细胞摄取，或NADPH 依赖的酶还原成还原型硫辛酸[8]。硫
辛酸和还原型硫辛酸通过螯合金属如铁、铜和汞显示出抗氧化活性[9]。
谷胱甘肽在预防组织氧化应激中起到主要
作者简介：王成绩（1975-）男，安徽巢湖人. 讲师，运动医学硕士。主要研究方向：运动与慢性病, 体育保健.
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作用[10]。半胱氨酸利用率是细胞中谷胱甘肽水平的主要决定因素，半胱氨酸是谷胱甘肽合成的前体[11]。还原型硫辛酸通过还原胱氨酸提供半胱氨酸，胱氨酸在细胞间隙中非常丰富[12]。还原胱氨酸成半胱氨酸的同时，还原型硫辛酸也被氧化成硫辛酸，硫辛酸被细胞摄取后还原成还原型硫辛酸。因此，还原型硫辛酸，有效的还原剂，能够被持续的再生。
本研究的目的是证实运动诱导快肌脂质过氧化能够通过长期的口服硫辛酸而显著降低以及运动诱导快肌的脂质过氧化能够通过长期口服硫辛酸和高强度短跑有更显著降低。运动是否能够增加机体的GSH 的合成。
2方法
2.1动物
24只ICR 系雄性小鼠，5周龄，分笼饲养。室温为18-240C ，12:12昼夜循环。24只大鼠随机分为3组:对照组（n=8）；口服硫辛酸组（OL ，n=8）；口服硫辛酸+短跑组（OL+Ex，n=8）。
2.2饮食供应
所有大鼠每天吃6克食物。硫辛酸粉末混合在食物中，剂量为150mg/kg体重，供OL 和OL+Ex组，每周喂食两天，共12周。所有大鼠自由饮水。
2.3运动方案
OL+Ex组大鼠参加高强度训练，跑台运动，每周2天，共12周。每轮包括6个30秒短跑，速度为24-30m/min，坡度为5-150，每次短跑1分钟间隙恢复期。OL 组和对照组不进行训练。在训练期完成时，训练大鼠和未训练组大鼠经过6个连续30秒跑台短跑运动，速度为30m/min，坡度为150，每次短跑中有1分钟间隙恢复期。运动在上午8点和9点完成。
2.4脂质过氧化和GSH 的测定断颈处死大鼠。运动大鼠在最后1分钟恢复期后立即处死。提取后肢比目鱼肌和趾长伸肌，用冷却蒸馏水清洗，用20mM Tris-HCL 缓冲液pH 7.4）匀浆处理后，按照人丙二醛(MDA) ELISA Kit （上海拜力生物科技有限公司）试剂盒进行测试，利用公式[MDA]=([A586-b]/a)x df 计算M DA 浓度。（[MDA]：样品中MDA 浓度（M ），A586：样品在586nm 处的净吸收值，a ：MDA 标准曲线的斜率，b ：标准曲线的截距，df ：样品的
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稀释因子。）
GSH 按照Fariss 和Reed 提供的方法测定（13）。样品处理后用HPLC 测定，吸收峰在365nm 处。
2.5统计分析
采用单因素方差分析法测定各组间的差异性。用双样本t 检验比较单因素方差分析的特异组。所有t 检验都是双尾，显著性a 水平为p
3结果
大鼠经过12周口服硫辛酸，慢肌-比目鱼肌中的M DA 浓度没有改变。然而，快肌-趾长伸肌中M DA 浓度急剧下降（10.13±1.87M ），
而对照组为（17.25±1.43M
）。表明脂质过氧化显著下降（见图1）。而且，OL+Ex组12周后与对照组相比，趾长伸肌中M DA 浓度也显著下降(10.47±1.42M ) （见图1）。OL 和OL+Ex组之间没有显著差异。
OL 组合OL+Ex组大鼠血液和骨骼肌中GSH 合成增加，（图2）显示，GSH 在分别血液和
肝脏中增加为30%
（p ＜0.05，n=8）和24%（p ＜0.01，n=8）。
图1. 口服硫辛酸和短跑训练的结果。
*与对照组比较，p
图2.HPLC 测定的OL 和OL+Ex诱导的GSH 增加。
*与对照组比较，p
（
讨论:本研究中，实验和对照组大鼠经过急
速度性无氧运动，包括6个连续30s 跑台短跑，
为30m/min（坡度为150），每次短跑有1分钟
早前的研究表明，这个方案有效间隙恢复时间。
地诱导快肌中脂质过氧化，可以从趾长伸肌中MDA 浓度增加得到说明。然而，急性无氧运动导致氧化应激的机制仍然不清楚。研究显示在
高强度中糖酵解供能的峰值较早出现。另外，有氧代谢的促进、对电子传递链的干扰，短跑运动产生的ROS 增加可能受到缺血/再灌注的影响。短跑运动引起的摄氧量的突然增加可能与蓄积的代谢产物反应导致ROS 水平的增加[14]。早前的研究已经确定高强度短跑训练的有益效
由M DA 浓度为指标，12周短应。脂质过氧化，
跑训练后快肌趾长伸肌中的MDA 显著下降。过氧化还原机制还不清楚。有益的效应可能是
由于氧化磷酸化能力增强的缘故。早前的研究已经确定在氧化应激的情况下，线粒体数量增
狗[16]和兔的耐力训练后，后肢加[15]。研究显示，
肌肉中GSH 容量增加。高强度短跑训练产生像
是的效果。
GSH 在细胞中通过清除ROS 防御氧化应激中起到突出的作用，作为GPx 底物。GSH 转化成GSSG ，分子的氧化形式是在降低过氧化氢毒性的同时由GPx 催化。GSH 的产生由激活GSSG
参考文献：
实现的。虽然有些上皮细胞能够摄取无活性的GSH ，但是大多数细胞还是依靠从头合成来维持细胞中的储量。早前的研究显示，硫辛酸能够有
硫效地抑制氧化应激的不良作用。有研究报道，
辛酸通过恢复GSH 水平来保护培养的神经元免受谷氨酸盐诱导的细胞毒性[17]。有研究报道，在老龄大鼠，饮食共给硫辛酸改善线粒体的功能，增加代谢率，通过抑制年龄相关的GSH 丢失来降低脂质超氧化[18]。
在本研究中，12周的口服硫辛酸，趾长伸肌中的脂质过氧化显著降低。12周高强度短跑加口服硫辛酸也可以降低趾长伸肌中的脂质过氧化，但是OL 组和OL+Ex组之间没有显著差异。可能是由于GSH 的产生存在限值。12周后，OL 组和OL+Ex组，通过测定血液和骨骼肌中的GSH 合成量增加。
4结论总之，研究结论与先前的长期高强度短跑训
长期口服练降低脂质过氧化的结论一致。而且，硫辛酸也可以通过防止过量脂质过氧化降低氧
化应激的损害。另外，长期的口服硫辛酸以及长期口服硫辛酸+长期高强度短跑训练能够增加血液和骨骼肌中的GSH 含量，进一步防止脂质过氧化，保护机体免受氧化应激的损害。但是，OL 和OL+Ex组之间没有显著差异。
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forces in simple machines are also provided.
8Simplified Analysis of Suspension Cable &Arch Structure
ABSTRACT Suspension bridges and arches have been used for thousands of years. These structures possess excellent load-bearing ability, can utilize high strength steel wires or use cheap masonry materials (stone,brick and even soil) near the construction sites . They are relatively economical in many circumstances. Based on the statical equilibrium conditions taught in college physics course, a few simplified calculation formulas for estimating the approximate internal forces in suspension cable and arch structure will be derived in this paper. Some typical numerical examples showing the use of the above-mentioned formulas are also provided.
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