| 【摘要】： 論文以SD大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,利用血液生化學(xué)檢測(cè)方法、HPLC、RIA、ELISA、細(xì)胞培養(yǎng)、透射電鏡和免疫熒光細(xì)胞化學(xué)等現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù),系統(tǒng)研究了D-核糖對(duì)大鼠生理機(jī)能的影響及其機(jī)制。包括核糖對(duì)大鼠中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)過程中血液生化學(xué)指標(biāo)變化的影響、心肌和骨骼肌組織內(nèi)高能磷酸物質(zhì)的代謝情況;運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期體內(nèi)血液生化學(xué)指標(biāo)及ATP等高能磷酸物質(zhì)的恢復(fù)情況;核糖延緩大鼠疲勞發(fā)生、提高大鼠耐缺氧能力的作用;核糖對(duì)心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧損傷的保護(hù)作用。上述研究結(jié)果為D-核糖在醫(yī)療、保健方面的應(yīng)用提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下: 1、運(yùn)動(dòng)后即刻,各劑量核糖實(shí)驗(yàn)組(RTG)血糖濃度低于游泳對(duì)照組(SCG);各劑量RTG之間進(jìn)行比較,高劑量核糖實(shí)驗(yàn)組(HRTG)血糖濃度低于低劑量核糖實(shí)驗(yàn)組(LRTG)和中劑量核糖實(shí)驗(yàn)組(MRTG),隨著核糖濃度的增加,血糖濃度降低。各劑量RTG與相同劑量的核糖對(duì)照組(RCG)之間進(jìn)行比較,RTG血糖濃度均低于RCG?；謴?fù)72h,SCG、LRTG、MRTG、HRTG血糖濃度均高于正常對(duì)照組(NCG),且SCG差異極顯著(p＜0.01)(5.28±1.93 vs.3.24±0.57mmol/L),MRTG差異顯著(p＜0.05)(4.80±0.64 vs.3.2±0.57mmol/L)?；謴?fù)72h后,各組血糖濃度與運(yùn)動(dòng)后即刻比較,SCG、MRTG和HRTG血糖濃度高于運(yùn)動(dòng)后即刻。 D-核糖降低運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)體內(nèi)的血糖濃度,增加工作肌對(duì)血糖的攝取利用,從而增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力。D-核糖升高運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期的血糖濃度,因?yàn)橐欢康难菨舛仁翘窃铣傻幕A(chǔ),故可增加肝臟對(duì)血糖的攝取,促進(jìn)肝肌糖原合成,減少糖異生作用,增強(qiáng)恢復(fù)期機(jī)體的糖貯備能力。 2、運(yùn)動(dòng)后即刻,各劑量RTG血乳酸濃度均低于相同劑量的RCG,各劑量RTG之間進(jìn)行比較,HRTG血乳酸濃度略低于LRTG和MRTG。恢復(fù)72h后,SCG血乳酸濃度高于NCG,各劑量RTG血乳酸濃度均低于NCG和SCG;與SCG比較LRTG和MRTG差異顯著(p＜0.05)(分別為3.85±1.03 vs.5.92±1.43;4.33±0.47 vs.5.92±1.43mmol/L),HRTG差異極顯著(p＜0.01)(3.63±1.44 vs.5.92±1.43mmol/L)。 D-核糖降低運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)體內(nèi)血乳酸的濃度,促進(jìn)乳酸循環(huán),增強(qiáng)乳酸異生成葡萄糖的能力,更好的為工作肌供能,從而增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力。加快恢復(fù)期機(jī)體的乳酸清除速度,提高乳酸清除能力,防止乳酸堆積,有利于運(yùn)動(dòng)后機(jī)體的恢復(fù)。 3、各劑量RCG與NCG比較,胰島素濃度均有增高趨勢(shì)。運(yùn)動(dòng)后即刻,SCG、LRTG、MRTG和HRTG胰島素濃度均高于NCG,且HRTG差異顯著(p＜0.05)(86.45±29.34 vs.33.91±6.64μIU/mL);與SCG進(jìn)行比較,各劑量RTG胰島素濃度有升高趨勢(shì),HRTG與SCG、LRTG和MRTG比較差異顯著(p＜0.05)(分別為86.45±29.34 vs.41.43±4.59;86.45±29.34 vs.45.45±12.16;86.45±29.34 vs.46.28±11.53μIU/mL),并且隨著核糖濃度增高血漿胰島素濃度增高。 恢復(fù)72h后,SCG、LRTG、MRTG胰島素濃度比運(yùn)動(dòng)后即刻升高,LRTG差異顯著(p＜0.05)(88.88±68.59 vs.45.45±12.16μIU/mL);HRTG胰島素濃度低于運(yùn)動(dòng)后即刻(p＜0.05)(52.48±11.13 vs.86.45±29.34μIU/mL)。SCG、LRTG、MRTG、HRTG血漿胰島素濃度高于NCG,其中LRTG差異顯著(P＜0.05)(88.88±68.59 vs.33.91±6.64μIU/mL)。 D-核糖升高胰島素濃度,引起血糖降低,使葡萄糖向肌細(xì)胞轉(zhuǎn)移量增加,進(jìn)而增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)過程中工作肌對(duì)血糖的攝取利用,為工作肌較好的供能,進(jìn)而提高運(yùn)動(dòng)能力。恢復(fù)期較高水平的胰島素能夠抑制肝糖原的分解及糖異生作用,促進(jìn)糖原合成,增強(qiáng)機(jī)體的糖貯備能力,促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后機(jī)體的恢復(fù)。 4、D-核糖引起運(yùn)動(dòng)過程中血糖和胰島素濃度的變化具有劑量依賴性,即隨著D-核糖劑量增加胰島素濃度升高,血糖濃度降低。 5、各劑量RCG與NCG進(jìn)行比較,去甲腎上腺素水平有增高趨勢(shì),且LRCG與HRCG差異顯著(p＜0.05)(分別為34.20±15.44 vs.14.28±10.50;39.03±19.70 vs.14.28±10.50pg/mL)。運(yùn)動(dòng)后即刻,LRTG和HRTG去甲腎上腺素水平高于SCG,各劑量RTG腎上腺素水平高于SCG。 D-核糖促進(jìn)運(yùn)動(dòng)過程中去甲腎上腺素和腎上腺素的釋放,去甲腎上腺素和腎上腺素可直接作用于肝臟,促進(jìn)肝糖原分解,增強(qiáng)糖異生作用,引起血糖濃度升高;又可抑制胰島素釋放,引起胰島素水平的降低,間接升高血糖濃度。 6、胰島素、去甲腎上腺素和腎上腺素共同作用的結(jié)果,對(duì)維持運(yùn)動(dòng)過程中血糖水平的穩(wěn)定起重要作用,保護(hù)了心、腦等重要器官的正常生理功能。 7、腓腸肌內(nèi)ATP濃度比較:運(yùn)動(dòng)后即刻,與NCG比較,SCG的ATP濃度顯著下降(P＜0.05)(68.82±5.18 vs.173.56±35.02μg/mL),LRTG的ATP濃度顯著下降(p＜0.05)(63.28±19.16 vs.173.56±35.02μg/mL),MRTG和HRTG的ATP濃度極顯著下降(p＜0.01)(分別為35.04±19.10 vs.173.56±35.02;37.35±31.44 vs.173.56±35.02μg/mL)。運(yùn)動(dòng)后即刻,LRTG與LRCG比較,ATP濃度極顯著降低(p＜0.01)(63.28±19.16 vs.182.81±66.79μg/mL);MRTG與MRCG比較,ATP濃度極顯著降低(p＜0.01)(35.04±19.10vs.169.35±16.20μg/mL);HRTG與HRCG比較,ATP濃度極顯著降低(p＜0.01)(37.35±31.44 vs.157.73±23.35μg/mL)。 恢復(fù)72h,與運(yùn)動(dòng)后即刻比較,LRTG的ATP濃度顯著升高(p＜0.05)(157.65±63.71vs.63.28±19.16μg/mL),MRTG和HRTG的ATP濃度極顯著升高(p＜0.01)(分別為146.60±63.18 vs.35.04±19.10;142.73±68.44 vs.37.35±31.44μg/mL),各劑量RTG的ATP濃度均已升高至正常水平,與相同劑量RCG之間ATP濃度無顯著差異。與NCG比較,SCG的ATP濃度極顯著下降(p＜0.01)(18.28±8.61 vs.173.56±35.02μg/mL)。 D-核糖顯著提高了腓腸肌內(nèi)ATP的合成速度,使機(jī)體在72h內(nèi)完全恢復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中消耗的ATP,加速運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期機(jī)體的能量恢復(fù)。 8、腓腸肌內(nèi)TAN(AMP ADP ATP)濃度比較:運(yùn)動(dòng)后即刻,與NCG比較,SCG的TAN濃度顯著降低(p＜0.05),LRTG的TAN濃度顯著降低(p＜0.05),MRTG與HRTG的TAN濃度極顯著降低(p＜0.01)。 恢復(fù)72h,LRTG、MRTG、HRTG的TAN濃度與SCG比較,極顯著升高(p＜0.01),與正常對(duì)照組比較無差異。 恢復(fù)72h,與運(yùn)動(dòng)后即刻比較,LRTG的TAN濃度顯著升高(p＜0.05),MRTG和HRTG的TAN濃度極顯著升高(p＜0.01)。 D-核糖通過加速恢復(fù)期ATP的合成速度,顯著增加運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期TAN的濃度。 9、心肌組織內(nèi)ATP濃度比較:各劑量RCG的ATP濃度顯著高于NCG(p＜0.01)(分別為28.75±3.81 vs.13.29±2.01;32.35±2.07 vs.13.29±2.01;34.74±4.56 vs.13.29±2.01μg/mL)。運(yùn)動(dòng)后即刻,與SCG比較,LRTG、MRTG和HRTG的ATP濃度均極顯著升高(p＜0.01)(分別為32.36±4.48 vs.21.24±6.20;40.26±4.18 vs.21.24±6.20;36.12±2.42 vs.21.24±6.20μg/mL)。 D-核糖顯著提高了運(yùn)動(dòng)過程中心肌組織內(nèi)ATP的濃度,確保運(yùn)動(dòng)過程中心肌組織的能量供應(yīng),維持了運(yùn)動(dòng)過程中心臟的正常生理功能。 10、實(shí)驗(yàn)中選用三個(gè)劑量的核糖,分別為低劑量(100mg/100g·bw·day)、中劑量(300mg/100g·bw·day)和高劑量(600mg/100g·bw·day)。結(jié)果表明,三個(gè)劑量的核糖對(duì)心臟和骨骼肌內(nèi)ATP的合成均有顯著促進(jìn)作用。 11、D-核糖及時(shí)補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)過程中消耗的ATP,降低機(jī)體的能量消耗速率,并加快乳酸的清除速度,維持血液pH值;升高胰島素濃度,提高運(yùn)動(dòng)過程中糖異生作用,維持血糖濃度的穩(wěn)定,保護(hù)運(yùn)動(dòng)過程中各組織器官的正常生理功能和機(jī)體的能量供應(yīng),尤其是保證了心、腦等重要器官的血糖供應(yīng),延緩疲勞的產(chǎn)生,從而顯著延長(zhǎng)大鼠的抗疲勞游泳時(shí)間,時(shí)間延長(zhǎng)率高達(dá)50.21%(115.54±51.72 vs.76.92±41.19 min)。說明核糖具有明顯的延緩疲勞產(chǎn)生的能力。 12、D-核糖在體內(nèi)逆磷酸戊糖途徑生成葡萄糖;促進(jìn)乳酸循環(huán),使乳酸進(jìn)入肝臟異生成葡萄糖,提高血糖水平,維持心、腦等重要器官的生理功能;加速ATP的生成,減緩缺氧狀態(tài)下機(jī)體的能量消耗。因此,大鼠的耐缺氧存活時(shí)間顯著延長(zhǎng),延長(zhǎng)率達(dá)8.8%(27.73±5.37 vs.25.49±2.11 min),并且各時(shí)間段內(nèi)的耗氧量均比對(duì)照組有所增加。說明核糖具有明顯的耐缺氧能力。 13、D-核糖顯著提高了SOD的活性,減少了MDA的產(chǎn)生。缺氧3h/復(fù)氧2h后,H/R組的SOD活性顯著低于NC(p＜0.05)(20.44±4.38 vs.57.73±8.33U/mL);三個(gè)劑量H/R Rib組的SOD活性顯著高于H/R組(p＜0.05)(分別為50.20±5.30 vs.20.44±4.38;43.56±7.33 vs.20.44±4.38;38.92±4.80 vs.20.44±4.38U/mL),與NC無差異。 缺氧3h/復(fù)氧2h后,H/R組與NC比較,MDA含量顯著升高(p＜0.05)(29.32±3.23vs.14.11±1.03nmol/mL);與H/R組MDA含量比較,H/R Rib1組和H/R Rib2組顯著低于H/R組(p＜0.05)(分別為15.22±2.07 vs.29.32±3.23;18.37±2.09 vs.29.32±3.23nmol/mL),與NC無差異。 說明核糖能夠清除缺氧產(chǎn)生的過量自由基,抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化,保護(hù)細(xì)胞膜的完整性。 14、D-核糖產(chǎn)生還原當(dāng)量,提高氧化酶的活性,加速自由基的清除速度,提高各組織器官內(nèi)GSH的含量,清除缺氧產(chǎn)生的過量自由基,抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化,保護(hù)細(xì)胞膜的完整性。核糖通過直接增加PRPP的生成,加快心肌合成嘌呤核苷酸的速度及機(jī)體ATP庫(kù)的恢復(fù),加快受損心肌細(xì)胞的能量恢復(fù)與供應(yīng),減輕缺氧/復(fù)氧過程導(dǎo)致的細(xì)胞水腫、細(xì)胞內(nèi)Ca~(2 )超載等引起的細(xì)胞損傷,從而顯著提高了缺氧/復(fù)氧后心肌細(xì)胞的存活率。H/R組細(xì)胞存活率為59.9%,三個(gè)劑量H/R Rib組細(xì)胞存活率分別為88.7%,86.8%,79.7%。H/R Rib1組和H/R Rib2組LDH濃度均顯著低于H/R(p＜0.05)(分別為52.62±5.13 vs.70.28±7.97;61.83±7.14 vs.70.28±7.97U/L),中、高劑量核糖均明顯降低了心肌細(xì)胞LDH的釋放,說明核糖對(duì)心肌細(xì)胞具有保護(hù)作用。 |
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