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研究目的:运动性疲劳是人体运动过程中正常的生理现象,但若不及时消除,就会产生过度疲劳,长期积累会危害健康。随着全民健身热潮的兴起,以外源性补剂摄入的方式缓解疲劳越来越普遍。因此,本研究以急性运动疲劳的小鼠为实验对象,通过外源摄入虾青素或利佳胶囊为干预手段,从生化水平、炎症水平及线粒体功能等方面进行探讨,观察虾青素及利佳胶囊的缓解疲劳效果,为减少急性大强度运动带来的骨骼肌损伤,保护细胞结构,缓解运动疲劳提供新的解决方法和思路。研究方法:选取36只昆明种2月龄雄性小鼠,随机分为6组,每组6只,分别为力竭运动对照组(C+E)、虾青素干预力竭组(AX+E)、利佳胶囊干预力竭组(L+E)、定量急性运动对照组(C+AE)、虾青素干预定量急性运动组(AX+AE)、利佳胶囊干预定量急性运动组(L+AE)。小鼠摄入药物的方式为灌胃。虾青素干预剂量为3mg/100g/天,利佳胶囊干预剂量为600mg/100g/天,对照组安慰剂为橄榄油,剂量为0.1ml/100g/天。对小鼠进行6周的药物干预后,分别进行一次力竭运动和定量急性运动。力竭运动方案为:小鼠进行跑台跑步,初始速度为10m/min,5°坡度,持续5min,之后每3min增加跑速3m/min,直至力竭。运动末期小鼠整体状态表现无力、瘫软,无法坚持原跑速,外界电、人为刺激驱赶无效,在停止运动后呼吸速率较快,躯体在地面处于腹卧状态,外界刺激后反应缓慢为力竭标准;定量急性运动方案为:小鼠进行跑台跑步,5°坡度跑台,初始速度10m/min,5min后每3min增加3m/min,共运动25min。运动结束后3小时,以眼眶放血的方式对小鼠取血,取血完毕后脱颈处死,取骨骼肌备用。制备血清,以ELISA法测定血清中尿素氮、游离脂肪酸含量、乳酸脱氢酶活性和肝糖原含量以指征疲劳水平;提取腓肠肌线粒体,以Clark电极法测定线粒体氧化磷酸化功能;以HE染色观察炎症及损伤情况;提取骨骼肌蛋白,以Western Blot法测定炎症相关因子IL-1、COX2、IL-6和TNF-α的表达水平。研究结果:1.虾青素对力竭运动的影响经力竭运动3小时恢复后,与对照组相比,虾青素摄入组血清BUN以及LG含量明显上升(p<0.05),血清LDH活性明显下降(p<0.05),说明虾青素摄入可以加快疲劳恢复的水平;虾青素摄入组的腓肠肌线粒体RCR升高(p<0.05),肌肉组织线粒体ATP浓度显著升高(p<0.05),说明虾青素的摄入提高了线粒体的能量产生效率;形态学观察显示,虾青素摄入组小鼠骨骼肌细胞较对照组形态更规则,排列紧密、轮廓清晰,肌肉横切面肌细胞完整,无明显肿胀,形态模糊较少,炎性细胞侵润较轻,预示虾青素可减轻腓肠肌损伤及炎症的产生;Western Blot结果显示,虾青素干预并经3小时恢复后,IL-6蛋白表达明显高于对照组(p<0.05),TNF-α表达水平低于对照组(p<0.05);IL-1和COX2变化不具有统计学意义。2.虾青素对疲劳恢复的影响对于定量急性运动组,与对照组相比,虾青素摄入组血清BUN含量、LDH活性与对照组相比,含量显著升高(p<0.001)、活性明显下降(p<0.05),说明虾青素摄入可以降低骨骼肌损伤程度;虾青素摄入组腓肠肌线粒体RCR比值、ATP浓度与对照组相比均显著性升高(p<0.05),说明虾青素的摄入提高了定量急性运动时线粒体供能效应;形态学观察显示,虾青素摄入组与对照组相比,小鼠骨骼肌细胞间隙小,细胞面积较完整,无大量炎性细胞侵润。3.利佳胶囊对力竭运动的影响利佳胶囊摄入组力竭运动后3小时,与对照组相比血清BUN含量显著下升(p<0.05),LDH活性显著下降(p<0.05),说明利佳胶囊摄入可以促进疲劳缓解;利佳胶囊摄入组腓肠肌线粒体RCR比值、MMP水平与对照组比均有显著性差异(p<0.05),说明利佳胶囊的摄入能够很好的保护线粒体功能;形态学观察显示,利佳胶囊摄入组炎症不显著,细胞排列紧密,形状规则,炎症面积较小,细胞核数量较多,提示利佳胶囊可减轻腓肠肌损伤,减少炎症产生;Western Blot结果显示,利佳胶囊干预组力竭经3小时恢复后,IL-1、COX2、TNF-α表达水平显著性低于对照组(p<0.05)。4.利佳胶囊对疲劳恢复的影响利佳胶囊干预组在急性定量运动恢复3小时后,腓肠肌线粒体MMP水平显著性增高(p<0.05),ATP浓度显著性增高(p<0.05)。研究结论:摄入虾青素或利佳胶囊均对小鼠急性运动性疲劳有缓解效果。虾青素可以延长小鼠运动时间,延缓运动疲劳出现,加快力竭运动后小鼠骨骼肌线粒体呼吸功能的恢复,提高骨骼肌IL-6水平,降低骨骼肌TNF-α水平以快速消除炎症,促进疲劳恢复;利佳胶囊可以提高线粒体膜电位水平,增加细胞内ATP浓度,保护线粒体功能。还可以降低IL-1、COX2和TNF-α表达水平,保护骨骼肌免受炎症反应的损伤,对于骨骼肌损伤的保护具有更好效果。