牛衍龙, 曹建民, 王 祯, 周海涛, 龚 平, 胡 戈, 田旭宸, 邵芙蓉
生命科学研究. 2020, 24(5): 367-375.
摘 要: 为研究姜黄素对过度训练大鼠骨骼肌核因子E2相关因子2 (nuclear factor-erythroid 2-related factor 2, Nrf2)通路相关蛋白质表达及细胞凋亡的影响, 选取72只7周龄Wistar大鼠, 将其分为安静组(C)、姜黄素组(CC)、过度训练模型组(OM)和姜黄素干预组(COM)。C组和CC组无运动干预, 其他组进行8周递增负荷游泳运动。训练期间, CC组和COM组以200 mg/(kg·d)、5 mL/kg姜黄素灌胃, 其他组以等体积0.5%羧甲基纤维素钠灌胃。末次训练结束24 h后取材, 骨骼肌经HE染色后进行病理学诊断, 采用TUNEL法检测骨骼肌细胞凋亡水平, 采用免疫组化法、酶联免疫法、放射免疫法等方法检测相关生化指标, 包括: 血清睾酮(testosterone, T)、皮质酮(corticosterone, Cor)、肌酸激酶(creatine kinase, CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH); 骨骼肌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)、Nrf2、血红素氧合酶-1 (heme oxygenase-1, HO-1)、B细胞淋巴瘤2 (B cell lymphoma 2, Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein, Bax)。结果发现, 与C组比较, CC组骨骼肌组织形态及各项生化指标均无显著性变化, 而OM组骨骼肌组织形态发生病理学改变, 血清T/Cor比值以及骨骼肌SOD、Nrf2、HO-1、Bcl-2水平和Bcl-2/Bax比值显著降低(P<0.05或P<0.01), 血清CK、LDH水平以及骨骼肌的细胞凋亡水平、MDA和Bax含量显著增加(P<0.01); 与OM组比较, COM组骨骼肌组织形态的病理学改变有所改善, 血清T/Cor比值以及骨骼肌SOD、Nrf2、HO-1水平和Bcl-2/Bax比值显著升高(P<0.05或P<0.01), 血清CK、LDH水平以及骨骼肌的细胞凋亡水平、MDA和Bax含量显著降低(P<0.05或P<0.01)。本研究初步证明8周递增强度游泳训练可引发大鼠过度训练, 使骨骼肌氧化应激加剧, 抗氧化能力下降, 细胞凋亡增加, 从而导致骨骼肌发生组织形态病理学改变和功能损伤; 姜黄素可通过调控Nrf2通路相关蛋白质的表达, 提高骨骼肌抗氧化酶活性及抗氧化能力, 有效清除自由基, 从而抑制和缓解细胞凋亡及过度训练所致结构和功能损伤。