氢水对大强度和力竭运动大鼠海马组织氧化应激损伤的保护作用及其机制探讨

发布时间：2018-10-08 13:11

【摘要】：目的：探讨补充氢水对大强度和力竭运动大鼠海马氧化应激损伤的保护作用及其可能机制,为开发新型抗氧化补剂提供实验依据。研究方法：选取8周龄SD雄性大鼠56只,体重180-220g。随机分为力竭运动+氢水组(A组)、力竭运动+VE组(B组)、力竭运动组(C组)、大强度运动+氢水组(D组)、大强度运动+VE(E组)、大强度运动组(F组)及安静组(J组),每组8只。其中J组大鼠不做运动,安静饲养,不进行灌胃,自由饮食。A组、B组、C组、D组、E组和F组大鼠先进行1wk的适应性运动,起始速度为10m/min,运动10min后,递增至15m/min,共运动20min。之后,A组、B组和C组大鼠进行力竭运动,方案为：前3wk:15m/min×5min→20m/min×5min→25m/min×50min,第4wk:15m/min×5min→20m/min×5min→25m/min×50min→30m/min×5min→35m/min直至力竭。记录大鼠力竭运动时间。D组、E组和F组大鼠进行4周大强度运动,运动方案为：15m/min×5min→20m/min×5min→25m/min×50min;A组和D组大鼠每次运动前30min灌胃氢水,剂量为4m1,B组和E组大鼠每次运动前30min灌胃VE溶液,剂量4ml(20mg),C组和F组大鼠每次运动前30min灌胃纯水4m1。J组大鼠自由饮水。4wk运动结束后,各组大鼠均在术次运动结束24h后,进行灌注固定取材,取大鼠海马组织,电镜制样,观察大鼠海马超微组织结构变化情况；另取大鼠血液和海马组织,测定血浆Hb、血清SDH和CK和海马组织抗氧化相关指标MDA.SOD和T-AOC,Western-Blot检测海马组织自噬相关蛋白mTOR、pmTOR和LC3B的表达。结果： 1大强度运动大鼠海马神经元结构发生水肿,内质网和线粒体峭肿胀、结构不清晰；大强度运动补充VE组大鼠海马区神经元结构水肿减轻,内质网和线粒体肿胀程度减轻；与大强度运动组和补充VE组比较,大强度运动补充氢水组大鼠海马神经元结构水肿、内质网和线粒体肿胀程度明显减轻,超微结构趋于正常。 2力竭运动大鼠海马神经元结构水肿严重,细胞通透性改变,核内出现亮区,内质网严重肿胀扩张,线粒体嵴不清晰,细胞器减少；与力竭运动大鼠比较,力竭运动补充VE组,大鼠海马神经元的线粒体峭紊乱程度减轻；力竭运动补充氢水组大鼠海马神经元结构水肿、内质网和线粒体肿胀程度明显减轻,超微结构未恢复到正常水平。 3大强度运动可使大鼠血浆Hb、血清SDH和CK显著升高(p0.01)。与大强度运动组比较,大强度运动补充VE组大鼠血浆Hb、血清SDH和CK降低,但无显著性变化；与大强度运动组比较,大强度运动补充氢水组大鼠血浆Hb、血清SDH和CK显著降低(p0.05)；与大强度运动补充VE组比较,大强度运动补充氢水组血浆Hb、血清SDH有所降低,但无显著性变化,血清CK显著降低(p0.01)。 4力竭运动可使大鼠血浆Hb、血清SDH和CK显著升高p0.01)。与力竭运动大鼠比较,力竭运动补充VE组大鼠血浆Hb、血清SDH和CK降低,但无显著性差异；与力竭运动大鼠比较,力竭运动补充氢水组大鼠血浆Hb、血清SDH和CK显著降低p0.05)；与力竭运动补充VE组比较,力竭运动补充氢水组大鼠血清CK和SDH有所降低,但无显著性变化,血浆Hb显著降低(p0.01)。 5补充氢水组大鼠力竭时间与力竭对照组比较显著延长(p0.05),与VE补充组比较其力竭时间延长,但无显著性差异。 6大强度运动可使大鼠海马SOD、MDA和T-AOC显著高于安静对照组(p0.05)；与大强度运动比较,大强度运动补充VE组大鼠海马SOD和T-AOC有升高趋势,MDA有降低趋势,但无显著性差异；与大强度运动组比较,大强度运动补充氢水组大鼠海马组织SOD和T-AOC显著升高(p0.01,p0.05),MDA显著降低(p0.05)；与大强度运动补充VE组比较,大强度运动补充氢水组大鼠SOD,显著升高(P0.05),T-AOC有升高趋势,MDA有降低趋势,但无显著性差异。 7力竭运动大鼠海马SOD、MDA和T-AOC显著高于安静对照组(p0.05,p0.01)；与力竭运动大鼠比较,力竭运动补充VE组大鼠海马组织SOD和T-AOC有升高趋势,MDA有降低趋势,但均无显著性差异；与力竭运动大鼠比较,力竭运动补充氢水组大鼠海马组织SOD和T-AOC显著升高(p0.05,p0.01),MDA显著降低(p0.05)；与补充VE组比较,力竭运动补充氢水组大鼠T-AOC显著升高p0.05),SOD有升高趋势,MDA有降低趋势,但均无显著性差异。 8大强度运动大鼠海马组织mTOR、pmTOR和LC3B表达显著高于安静对照组(p0.01),大强度运动补充VE组大鼠海马组织pmTOR、mTOR和LC3B蛋白表达高于大强度运动大鼠,但无显著性差异；大强度运动补充氢水组大鼠海马组织mTOR和pmTOR蛋白表达高于大强度运动大鼠,但无显著性差异,LC3B蛋白表达显著高于大强度运动组(p0.05)。 9力竭运动大鼠海马组织mTOR和LC3B蛋白表达显著高于安静对照组p0.01),pmTOR蛋白表达显著高于安静对照组(p0.05)；与力竭运动大鼠比较,力竭运动补充VE组大鼠海马组织mTOR、pmTOR和LC3B蛋白表达升高,但无显著性差异；力竭运动补充氢水组大鼠海马组织mTOR、LC3B和pmTOR蛋白表达显著高于力竭运动组p0.05)；力竭运动补充氢水组mTOR和pmTOR蛋白表达显著高于补充VE组p0.05),LC3B蛋白表达有升高趋势。结论： 1补充氢水可有效降低大强度和力竭运动对海马神经元造成的超微组织结构损伤,降低线粒体肿胀程度,保护细胞膜和线粒体的结构完整性。 2补充氢水可显著降低大强度和力竭运动大鼠血浆Hb含量,血清CK和SDH活性；氢水可以显著降低大强度运动组海马组织MDA含量,显著提高海马组织SOD活性及总抗氧化能力；使力竭运动大鼠海马组织SOD显著升高,MDA含量显著降低,T-AOC水平极其显着升高；有效降低海马组织氧化应激损伤。提高机体抗氧化能力：延长大鼠力竭运动时间,提高机体运动能力。 3补充氢水可显著提高大强度和力竭运动大鼠海马组织mTOR和pmTOR蛋白表达,降低自噬蛋白LC3B的表达,抑制细胞的自噬现象,保护线粒体功能。
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【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：G804.2

【参考文献】