在运动过程中,运动性疲劳的产生是一个动态过程,随着运动负荷强度的增加,机体容易出现疲劳。它会损害运动员运动技能的执行力和认知力。抗疲劳的治疗一直是医学和体育学领域的主要焦点之一。虫草素,为名贵天然中药材蛹虫草的主要活性成份。我们实验室前期系列工作已表明,虫草素对中枢神经系统功能具有重要的调控作用,可以明显改善缺血缺氧对海马神经元的损伤作用,改善缺氧损伤动物的学习记忆能力。此外,我们还发现虫草素能改善重复刺激导致的骨骼肌收缩力的下降,提示虫草素具有抗运动性疲劳作用,而作用机制极有可能与其对海马中枢神经系统功能的调控有关。因此,为了进一步明确虫草素抗运动性疲劳作用及可能的中枢作用机制,我们设计把运动性疲劳模型与中枢神经系统功能调控结合起来,应用行为学、生物化学等技术研究虫草素抗运动性疲劳作用及可能的中枢作用机制。本项目的开展将为虫草素在抗运动疲劳领域的相关新药及保健产品的开发提供理论和实验依据。研究方法:将80只雄性六周龄昆明小鼠,适应性喂养2天后,每天采用速度10 m/min,10 min/1次,1次/d的运动强度进行适应性跑台运动1周。1周后,随机分为安静对照组（QT Control）;运动疲劳对照组（FG Control）,低剂量虫草素给药组,中剂量给药组,高剂量虫草素给药组,共5组,每组16只。低剂量虫草素给药运动组的剂量为5 mg/kg,中剂量虫草素给药运动组的剂量为10mg/kg,高剂量虫草素给药运动组的剂量为25 mg/kg,虫草素给药运动组和运动疲劳对照组根据小鼠体重0.2 m L/10g进行灌胃,每次运动前1小时进行灌胃给药,运动疲劳对照组每天定时灌胃等量生理盐水,一次一天,连续灌胃21天。在灌胃第15天后进行为期6天递增负荷跑台运动,速度分别为18 m/min、25m/min、30 m/min,坡度为0°,跑至力竭并记录小鼠力竭总时间并根据实验的实际情况在每个负荷阶段的前30 min、20 min、10 min后,开始记录小鼠前三次滑落电网的滑行间隔总时间。每两天更换跑台速度。末次运动后,采集小鼠血样,分离血清,用血清分析疲劳相关生化指标,如血清乳酸、糖原水平、肌酸激酶等。取小鼠海马组织匀浆,制备上清液,利用酶标仪、分光光度法检测小鼠疲劳相关的中枢神经递质（ACh、Glu、GABA、5-HT）含量。制备小鼠脑片,进行HE染色观察。研究结果显示:1.与运动疲劳对照组相比较,不同浓度虫草素给药运动组都明显延长了小鼠的力竭时间（P<0.001）和每个负荷阶段稳定前30 min、20 min、10 min后前三次滑落电网的滑行间隔总时间。2.与安静组小鼠相比较,连续六天的跑台力竭运动降低了运动疲劳对照组小鼠血液中的肝糖原水平（P<0.001）和肌糖原水平（P<0.01）,且LDH（P<0.01）和SOD（P<0.001）活性都有所降低;此外,运动疲劳对照组小鼠力竭训练后血液中乳酸含量（P<0.05）、血清尿素氮（P<0.001）、MDA（P<0.001）的积累比较高;除此之外,运动疲劳对照组小鼠血液中的CK活力有所提高（P<0.01）。3.与运动疲劳对照组相比较,不同浓度虫草素给药运动组均可以提高肝糖原和肌糖原水平,增加小鼠血液中SOD含量,降低BUN、MDA水平和乳酸含量（P<0.01）,提高LDH活力（P<0.001）;此外,与运动疲劳对照组相比较,10 mg/kg和25 mg/kg虫草素给药运动组可以显著降低小鼠血液中的CK活力,显著提高小鼠的肝糖原和肌糖原水平,推测10 mg/kg虫草素给药运动组可能是最佳剂量组。4.与安静组相比较,运动疲劳对照组小鼠海马ACh含量显著降低（P<0.01）,Glu含量显著降低（P<0.05）,5-HT含量显著升高（P<0.01）,GABA含量显著升高（P<0.05）;与运动疲劳对照组相比,虫草素给药运动组小鼠海马Glu含量均显著升高（P<0.001）,ACh含量均显著升高（P<0.05,P<0.01）;此外,虫草素给药运动组使小鼠海马组织GABA含量均低于动疲劳对照组。5.与安静组相比较,运动疲劳对照组海马CA1区域神经元损伤较大,且CA1区神经元细胞数量均值显著减少（P<0.001）,与运动疲劳对照组相比较,虫草素给药运动组CA1区域神经元损伤较轻,但仍有细胞肿胀,且CA1区神经元细胞数量均值显著增加。研究表明,虫草素对海马组织结构损伤具有保护作用。上述研究结果表明,虫草素能通过延长力竭总时间和力竭间隔时间、提高超氧化物歧化酶和乳酸脱氢酶水平、提高血糖含量、降低血液中乳酸、丙二醛和尿素氮含量来缓解外周疲劳的发生。此外,虫草素可以改善运动疲劳小鼠中枢神经递质（ACh、GABA、Glu、5-HT）的分泌组成。虫草素具有明显的抗疲劳作用,其机制可能与能量消耗、代谢过程,减轻氧化应激损伤以及调控中枢神经递质含量的变化相关,但其分子机制仍需进一步研究。