摘要: 采用HE染色法、糖原染色法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法,研究肉苁蓉对负荷运动小鼠肝组织、糖原及乳酸脱氢酶同工酶( LDH)活性的影响.结果显示负荷运动小鼠肝组织结构损伤严重,糖原减少、LDH5 同工酶活性显著升高;服用肉苁蓉后负荷运动小鼠肝组织结构趋向正常,糖原丰富, LDH5 同工酶活性明显下降.研究表明肉苁蓉可增加负荷运动小鼠肝糖原含量,降低LDH5 同工酶活性,对肝脏具有保护作用。关键词: 肉苁蓉;糖原;乳酸脱氢酶同工酶;聚丙烯酰胺凝胶电泳法近几年的研究认为肉苁蓉可增强免疫功能〔1〕;促进记忆,提高智能; 调节神经系统,提高性功能及抗衰老等作用〔2〕. 它含有的D-甘露醇、壳甾醇、胡萝卜素等成份,具有保肝及助阳和增强活力的作用〔3〕.我们通过动物试验,对肉苁蓉进行了一系列研究,探讨了它对运动能力和疲劳恢复的作用. 本文主要介绍肉苁蓉对负荷运动小鼠肝脏组织结构、糖原及乳酸脱氢酶同工酶活性的影响,为肉苁蓉在运动医学领域的应用提供科学的实验依据.1 材 料1. 1 动物雄性健康小白鼠,由内蒙古大学实验动物研究中心提供(清洁级,许可证号码: SCX K(蒙) 2002-0001) .1. 2 药物肉苁蓉(Cistanche desert icola Y. C. Ma)产于内蒙古额吉纳旗,并符合国家药典规定,使用前将生药制成15% 的水煎液,灭菌备用.1. 3 仪器LD4-2离心机(北京医用离心机厂)、DY-W2型电泳仪(北京生化仪器厂)、UV P凝胶图象分析系统(美国)、OLYM PUS BX40荧光显微镜、ATAGO切片机(日本) .试剂: 乳酸脱氢酶同工酶试剂盒,内蒙古同日试剂有限公司.2 方 法2. 1 取40只小鼠,体重20~ 25 g ,随机分为对照安静组、对照运动组、实验安静组和实验运动组各10只. 对照组(对照安静组、对照运动组)灌胃服0. 2 mL /日生理盐水; 实验组(实验安静组和实验运动组)灌胃服肉苁蓉水煎液,日用量0. 2 mL,药物浓度为3 g /kg 体重,每日服药一次,连续给15日,末次给药1 h后将对照运动和实验运动两组小鼠尾部负重1 g,放入30± 0. 5℃水中游泳,以沉入水中不再浮起为竭力,取出后休息10 h,之后连同对照鼠,用脱颈法迅速处死小鼠取出肝脏〔4〕. 部分肝组织经10%的福尔马林固定液固定、石蜡包埋做组织切片, HE染色及糖原染色,部分肝组织用生理盐水冲洗后, - 20℃冷冻保存.测定时室温解冻,用滤纸吸干后称重,取肝组织按1∶ 9(g /mL)的比例在生理盐水中制备匀浆,离心( 3500 r /min, 4℃ , 15 min) ,取上清液- 20℃冷冻保存,用于乳酸脱氢酶同工酶活性测定.2. 2 观察指标2. 2. 1 肝组织形态学的观察 常规HE染色和糖原染色(高碘酸-Schi ff试剂法) .2. 2. 2 乳酸脱氢酶同功酶的测定 采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,样品的分离胶浓度为7% , pH8. 9,浓缩胶浓度为4% , pH6. 8. 10 uL样品与一滴甘油及溴酚蓝指示剂混合加样. 电极缓冲液为Tri s-甘氨酸( pH8. 7) ,电泳开始时电压为100~ 150 V ,半小时后加到200~ 250 V ,电泳4 h〔5〕. 乳酸脱氢酶同工酶采用试剂盒染色, 37℃下染色30 min,呈现出蓝色的乳酸脱氢酶同工酶谱带,然后用清水漂洗,冰醋酸固定,用UV P凝胶图象分析系统进行数据处理,实验数据用x-± s表示,进行t 检验,运用SPSS软件进行统计学分析.3 结 果3. 1 光镜观察组织形态及糖原的显示对照安静组肝小叶结构清晰,细胞索排列整齐,肝窦正常,肝细胞无明显病变,核结构清晰, (见图1) ; 对照运动组正常组织结构消失,肝小叶界限不清,细胞索紊乱,大部分肝窦消失.肝细胞广泛性的空泡变性,表现为细胞体积增大,胞浆松、浅染,乃至清亮、透明,部分肝细胞呈典型的气球样变,可见少量灶性或点状坏死(见图2) ; 实验安静组肝小叶结构比对照安静组更为清晰,细胞核结构清晰,核膜、核仁、核质着色正常,细胞索排列整齐(见图3) ; 实验运动组肝细胞呈轻度浊肿,排列较为紧密,细胞内无明显空泡及疏松,细胞索排列较整齐,细胞核结构较清晰(见图4) . 肝糖原染色结果显示对照安静组肝细胞中糖原分布均匀,无空泡现象,如箭头所示(见图5) ; 对照运动组绝大多数糖原被挤到细胞边缘,肝细胞内广泛性的空泡变性,糖原含量相对减少(见图6) ; 实验安静组糖原颗粒丰富,在细胞中分布均匀,如箭头所示(见图7) ; 实验运动组中部分糖原被挤向边缘,但细胞内糖原仍较丰富(见图8) .3. 2 肉苁蓉对负荷运动小鼠肝乳酸脱氢酶同工酶活性的影响乳酸脱氢酶同功酶电泳显示,对照运动组肝脏乳酸脱氢酶同功酶第五带( LDH5 )活性显著增高,实验运动组LD H5活性较对照运动组低,对照安静组与实验安静组乳酸脱氢酶同功酶第五带( LDH5 )活性近似(附电泳扫描图9) . 经SPSS软件分析,对照安静组与其他三组相比LDH5 活性均有显著性差异( P < 0. 01) .4 讨 论 近年来肉苁蓉的药理保健作用越来越引起人们的重视,学者们从不同的角度对其进行了研究,证实肉苁蓉具有抗氧化作用〔6〕、提高机体免疫力作用〔7〕和对心肌损伤的保护作用等〔8〕,并在超微结构和分子水平上对肉苁蓉在不同器官中的药理保健作用进行了探讨.肝脏是机体重要的器官之一,在体内的物质代谢中起着十分重要的作用,是联系和调节各组织、器官间物质代谢的枢纽.肝脏不仅通过糖原合成、糖原分解维持血糖水平恒定,还能将乳糖、氨基酸、甘油等物质异生为葡萄糖供给其他组织和器官.机体的供能物质有糖、脂肪和蛋白质,糖是肌肉活动时能量的重要来源.大强度运动2 h 左右,肌糖原近于耗竭.长时间紧张运动中体力的衰竭总是和肌糖原的耗竭同时发生〔9〕,因此糖原的含量能说明疲劳发生的快慢或程度. 肌糖原消耗的同时,为维持血糖水平,肝糖原储备量减少.如果用药后动物肝糖原明显高于对照组,且差异有显著性,则说明该用药的动物能够通过增加肝糖原储备或/和减少运动时肝糖原的消耗,从而为机体提供更多的能量来达到抗疲劳的目的.因此,肝糖原含量是一个较敏感的指标.在剧烈运动时,机体相对缺氧,糖酵解加快,产生大量乳酸,使肌肉中H+ 浓度上升, pH值下降,导致疲劳.因此,减少乳酸的产生或加快乳酸的消除,都可延缓疲劳发生和/或加速疲劳的消除. 乳酸可以从肌肉转运到肝脏,在肝脏乳酸脱氢酶同功酶的催化下使丙酮酸重新生成.丙酮酸即可在肝脏中经糖异生转变为葡萄糖〔10〕.乳酸脱氢酶同功酶的活性反映了乳酸产生的量,即疲劳的程度.本研究通过对负荷运动小鼠肝组织形态学,能量物质肝糖原及代谢调节物质乳酸脱氢酶同工酶( LDH)活性三项指标的检测来观察肉苁蓉的药理作用. 在光镜下观察肝组织结构及糖原染色的结果显示: 对照运动组肝脏组织结构损伤严重,糖原含量相对减少; 实验运动组小鼠服肉苁蓉后进行负荷运动,肝组织损伤明显好转,糖原较丰富; 实验安静组与对照安静组相比,肝小叶结构更为清晰,糖原颗粒丰富且分布均匀,提示肉苁蓉可使负荷运动小鼠肝脏的损伤减轻并提高了能源物质储备,对肝脏具有保护作用.乳酸脱氢酶( LDH)为含锌离子的金属蛋白,广泛分布于动物细胞的胞质液中,是机体运动时代谢调节的重要指标之一.不同组织中LDH同工酶的分布各不相同,肝脏是含LDH5 为主的代表,其LDH5占总活力的一半以上〔11〕.实验结果表明,对照运动组乳酸脱氢酶LDH5 活性最高,表明肝细胞损伤最为严重; 实验运动组肝细胞损伤相对较轻,且LDH5 的活性明显低于对照运动组. 进一步证实肉苁蓉对肝脏的保护作用,它能有效地清除剧烈运动后机体的代谢产物,能延缓疲劳的发生,亦能加速疲劳的消除.实验安静组与对照安静组相比, LDH5 的活性明显偏低,其机理还需更多实验数据证明.中药肉苁蓉作为营养补充品与运动能力相关的研究已被广泛开展〔12〕,在运动医学领域里肉苁蓉作为单方剂或复方剂被使用.有关肉苁蓉保护肝脏功能的作用机制还有待于进一步的研究.参考文献:[ 1] 罗尚凤.肉苁蓉化学成分的研究[ J].中药通报, 1986, 11( 11): 41.[ 2] Lin LW, Hsieh M T, Tsai FH, et al. Anti-nociceptiv e and a nti-inflammato r y activity caused by Cistanche deserticolain r odents [ J]. Ethnopharmacol , 2002, 83( 3): 177~ 182.[ 3] Ouyang J,Wa ng X, Zha o B, et al. Effects o f ra re ear th elements o n the g row th of Cistanche deserticola cells a ndth e pr oduc tion o f phenylethanoid g ly co sides [ J]. Biotechnol, 2003, 102( 2): 129~ 134.[ 4] 陈奇.中药药理研究方法学[M ].北京: 人民卫生出版社, 2000.[ 5] 何忠效,张树政.电泳(第二版) [M ].北京: 科学出版社, 2001.[ 6] 孙云,林安平,张洪泉.新疆肉苁蓉抗自由基损伤的研究[ J].中国中药杂志, 1994, 19( 7): 433~ 435.[ 7 ] 张涛,刘朝阳,王建杰,等. 肉苁蓉总苷对D-半乳糖所致衰老模型小鼠免疫功能的影响[ J].中国老年学杂志,2004, 5: 441~ 442.[ 8 ] 海力曼,依拉洪,邬利亚,等. 肉苁蓉总苷对阿霉素所致小鼠心肌线粒体损害的保护作用[ J].新疆医科大学学报, 2004, 27( 2): 128~ 130.[ 9] 浦钧宗,张敏,朱全,等. “多耐”运动保健饮料对动物和人体的影响[ J].中国运动医学杂志, 1992, 11( 4): 208.[ 10 ] 张楚原.生物化学原理[M ].北京: 高等教育出版社, 2003. 9.[ 11 ] 方允中,陈能乾.医学酶学[M ].北京: 人民卫生出版社, 1984.[ 12 ] 谢敏豪,于长隆,马建. 99美国运动医学会年会小结[ J].中国运动医学杂志, 1999, 18( 4): 383~ 386.