運(yùn)動與nk細(xì)胞變化的研究進(jìn)展

運(yùn)動與nk細(xì)胞變化的研究進(jìn)展

1密度對細(xì)胞增殖能力的影響在所有淋巴結(jié)中，nk細(xì)胞是最明顯、變化幅度最大的淋巴結(jié)，尤其是具有cd16nk細(xì)胞的肝細(xì)胞。在單位體積外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)中,運(yùn)動過程中以NK細(xì)胞濃度的升高最為明顯。一般認(rèn)為,NK細(xì)胞濃度與NK細(xì)胞的自然殺傷活性呈正相關(guān),大多研究也確實(shí)證實(shí),運(yùn)動過程中NK細(xì)胞介導(dǎo)的無MHC限制的不依賴抗體的殺傷活性獲得明顯的提高。運(yùn)動過程中NK細(xì)胞可通過多種途徑被活化,包括膜表面的CD2、CD3分子以及某些細(xì)胞因子,其中IL-2、IL-12、IFN-г對NK細(xì)胞活化和分化有正調(diào)節(jié)作用,此外,從運(yùn)動者運(yùn)動過程中獲得的血樣中分離的NK細(xì)胞,其在體外擴(kuò)增為LAK細(xì)胞的活力也大大提高。運(yùn)動結(jié)束后外周血循環(huán)中NK細(xì)胞濃度回落,甚至低于運(yùn)動前安靜值,這種變化尤見于長時(shí)間的耐力性訓(xùn)練后,此期NK細(xì)胞的功能是低下的,這種變化可持續(xù)到運(yùn)動結(jié)束后2~4h。運(yùn)動后NK細(xì)胞濃度和功能的下降,目前認(rèn)為是由于巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞分泌的可溶性因子——前列腺素釋放導(dǎo)致的負(fù)調(diào)節(jié)介質(zhì)的連續(xù)反應(yīng)所致,因?yàn)閼?yīng)用環(huán)氧化酶阻滯劑——消炎痛能逆轉(zhuǎn)這種變化。運(yùn)動結(jié)束后2~4h,NK細(xì)胞濃度可回復(fù)到正常水平,但NK細(xì)胞功能仍處抑制狀態(tài),同期巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞濃度仍處于較高水平,化學(xué)發(fā)光測定這些細(xì)胞仍處于較高的激活狀態(tài),單個(gè)核細(xì)胞的體外培養(yǎng),其分泌前列腺素的能力仍然較高?？梢哉J(rèn)為運(yùn)動結(jié)束后NK細(xì)胞的低活性狀態(tài)與同期巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的高活性狀態(tài)相關(guān)。運(yùn)動強(qiáng)度是影響運(yùn)動過程中NK細(xì)胞變化的關(guān)鍵因素,運(yùn)動強(qiáng)度愈大NK細(xì)胞的變化就愈明顯,主要表現(xiàn)為外周血NK細(xì)胞數(shù)量與功能的下降,這種現(xiàn)象除與巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的過度激活有關(guān)以外,有認(rèn)為還與運(yùn)動時(shí)肌肉損傷有關(guān),因?yàn)樵谕瑯拥膹?qiáng)度下運(yùn)動時(shí),以離心肌肉收縮為主的運(yùn)動所引起的NK細(xì)胞變化明顯早于以向心肌肉收縮為主的運(yùn)動所導(dǎo)致的改變,這主要是因?yàn)椴涣?xí)慣的運(yùn)動方式導(dǎo)致更多的肌肉損傷,肌肉損傷后釋放的趨化因子誘使淋巴細(xì)胞包括NK細(xì)胞大量遷移進(jìn)入肌肉組織。一般來說,運(yùn)動者自身體能狀態(tài)以及運(yùn)動者的性別與運(yùn)動時(shí)NK細(xì)胞變化程度無關(guān)。但近來有工作表明,運(yùn)動者體脂百分比與運(yùn)動時(shí)NK細(xì)胞的激活程度呈負(fù)相關(guān),提示肥胖可能會削弱機(jī)體免疫機(jī)能。體外外周血淋巴細(xì)胞增殖能力測試是評價(jià)體內(nèi)淋巴細(xì)胞功能狀態(tài)的一個(gè)重要方面。淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)是了解淋巴細(xì)胞增殖能力的一個(gè)重要手段。已有的人體研究和動物實(shí)驗(yàn)研究資料大多認(rèn)為,急性運(yùn)動導(dǎo)致淋巴細(xì)胞對有絲分裂原PHA、ConA的刺激反應(yīng)減弱。這種現(xiàn)象能持續(xù)到運(yùn)動后較長時(shí)間。如以總體積計(jì)算運(yùn)動時(shí)外周血單個(gè)核細(xì)胞,包括CD16+、CD3+、CD4+、CD8+細(xì)胞等都較運(yùn)動前明顯升高,從理論上分析,當(dāng)淋巴細(xì)胞增殖功能受到抑制時(shí)淋巴細(xì)胞數(shù)量應(yīng)表現(xiàn)為減少而不是升高,為何出現(xiàn)這種矛盾的現(xiàn)象?Tvede的工作解答了這個(gè)問題。他在研究急性運(yùn)動對淋巴細(xì)胞增殖能力的影響的同時(shí),用熒光激活細(xì)胞分類儀(FACS)同步檢測了PBMC中CD4細(xì)胞和CD8細(xì)胞的比例。結(jié)果發(fā)現(xiàn),若以單個(gè)細(xì)胞計(jì)算,外周血單個(gè)核細(xì)胞對ConA和PHA有絲分裂原刺激反應(yīng)能力并沒有改變,不論是在急性運(yùn)動過程中或是在運(yùn)動結(jié)束后。但是由于急性運(yùn)動后CD16NK細(xì)胞升高幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CD4T細(xì)胞,因此如以百分濃度計(jì),CD4%細(xì)胞數(shù)還較運(yùn)動前值減少,而ConA以及PHA又主要是針對CD4和CD8T淋巴細(xì)胞發(fā)生反應(yīng),這就解答了為什么應(yīng)用傳統(tǒng)的外周血單個(gè)核細(xì)胞3H-TdR摻入法,會出現(xiàn)淋巴細(xì)胞增殖能力下降的原因,其中主要是因?yàn)閱挝惑w積細(xì)胞數(shù)內(nèi)CD4T細(xì)胞數(shù)量的下降。因此從整體角度來考慮,急性運(yùn)動時(shí)并不造成淋巴細(xì)胞增殖能力的下降。淋巴細(xì)胞增殖能力的變化還可通過觀察細(xì)胞因子對淋巴細(xì)胞作用后它的增殖能力的改變這一角度去分析,從某種程度上講還較非特異性有絲分裂原刺激更具意義,尤其是白細(xì)胞介素-2(IL-2)。IL-2主要由活化的CD4+細(xì)胞產(chǎn)生,而又作用于CD4+和CD8+細(xì)胞,由于NK細(xì)胞也同時(shí)具有IL-2受體,IL-2也可同時(shí)對NK細(xì)胞發(fā)生作用。Tvede同時(shí)也發(fā)現(xiàn),運(yùn)動過程中淋巴細(xì)胞對IL-2刺激后的增殖反應(yīng)能力是提高的,但是,細(xì)胞表面的IL-2受體并未發(fā)生改變,應(yīng)用FACS分析證實(shí)這種現(xiàn)象主要是由外周血中CD16+細(xì)胞增加所致,也就是說,IL-2刺激后淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)能力的提高,主要是由于外周血中CD16+NK細(xì)胞的增加,這就進(jìn)一步表明運(yùn)動過程中淋巴細(xì)胞增殖能力的變化是由于外周血中淋巴細(xì)胞組份發(fā)生改變造成的,同時(shí)也提示我們,單純急性運(yùn)動并不造成T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫功能的下降。綜上所述,片面地以淋巴細(xì)胞增殖能力來評定免疫功能是不全面的,今后涉及有關(guān)運(yùn)動后免疫功能評定時(shí),除了要分析淋巴細(xì)胞增殖能力的變化,必須同時(shí)要考察同時(shí)期外周血中單個(gè)核細(xì)胞的組成,如此才能保證免疫功能評定結(jié)果的正確和客觀。免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)是指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)上與抗體相似的球蛋白。它由B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生,普遍存在于血液、組織液及外分泌液中,包括IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。運(yùn)動免疫學(xué)研究領(lǐng)域中,關(guān)于急性運(yùn)動對Ig產(chǎn)生的影響的研究,主要涉及的是分泌型IgA(sIgA)。sIgA主要出現(xiàn)在呼吸道和消化道的分泌液中,呼吸道和消化道是機(jī)體第一道抗感染防線,其粘膜下上皮細(xì)胞有直接提呈抗原的功能,與周圍的T細(xì)胞和B細(xì)胞一起組成局部免疫系統(tǒng)(localimmunesystem)或粘膜免疫系統(tǒng)(mucosalimmunesystem)。外來抗原進(jìn)入呼吸道或消化道,局部免疫系統(tǒng)受到刺激后,無需中央免疫系統(tǒng)的參與,自身就可進(jìn)行免疫應(yīng)答,產(chǎn)生分泌型抗體,即sIgA。已有研究證明,呼吸道分泌液中sIgA含量的高低直接影響呼吸道粘膜對病原體的抵抗力,兩者呈正相關(guān)。Tomasi早在80年代初就報(bào)道過越野滑雪運(yùn)動員比賽后sIgA水平下降,他的工作結(jié)果以后又被Mackinnon等證實(shí),Mackinnon發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員經(jīng)2h高強(qiáng)度自行車功率計(jì)運(yùn)動后,sIgA水平下降70%,并且這種變化持續(xù)到運(yùn)動結(jié)束后數(shù)小時(shí),運(yùn)動后24h才能恢復(fù)正常。以后這種現(xiàn)象在游泳和馬拉松比賽結(jié)束后都有報(bào)告。急性運(yùn)動后外周血循環(huán)中B細(xì)胞的數(shù)量并無改變,但B細(xì)胞合成和分泌免疫球蛋白的功能卻出現(xiàn)明顯改變。以75%VO2max強(qiáng)度運(yùn)動1h,盡管%B細(xì)胞在運(yùn)動結(jié)束后并未變化,但是合成與分泌IgG、IgA、IgM等免疫球蛋白的細(xì)胞功能在運(yùn)動過程和運(yùn)動結(jié)束后明顯低下,直至運(yùn)動結(jié)束后一天才恢復(fù)正常。迄今為止,對B細(xì)胞系這種功能變化的潛在影響知之甚少,僅有的幾個(gè)研究認(rèn)為,急性運(yùn)動后B細(xì)胞的功能抑制可能是由單核-巨噬細(xì)胞的“負(fù)調(diào)節(jié)”作用造成的。如上所述,急性運(yùn)動后導(dǎo)致的單核-巨噬細(xì)胞在外周血中的大量募集,它們所分泌的前列腺素E2(PGE2)可刺激增強(qiáng)T抑制細(xì)胞分泌T細(xì)胞抑制因子,抑制T細(xì)胞活性,由于B細(xì)胞的功能及Ig的產(chǎn)生需要T細(xì)胞的輔助,因此這種“負(fù)調(diào)節(jié)”就可鏈鎖反應(yīng),最終抑制B細(xì)胞的功能,由于加入消炎痛只能部分地逆轉(zhuǎn)B細(xì)胞的功能,相信急性運(yùn)動后Ig合成和分泌的下降并非單純地由單核-巨噬細(xì)胞的“負(fù)調(diào)節(jié)”作用造成。急性運(yùn)動引起的淋巴細(xì)胞究竟是由于淋巴細(xì)胞亞型組份的改變所致抑或是細(xì)胞的活化所造成,運(yùn)動免疫界對此爭論頗多。運(yùn)動過程中NK細(xì)胞活性的提高可歸因于PBMC中NK細(xì)胞百分比的升高;淋巴細(xì)胞對PHA反應(yīng)的減弱是由于外周血中淋巴細(xì)胞組份的再分布;淋巴細(xì)胞IL-2誘導(dǎo)后增殖能力的升高是由于CD16+NK細(xì)胞百分比的上升;內(nèi)毒素刺激后PBMCIL-1合成與分泌功能的加強(qiáng)是因?yàn)橥庵苎袉魏思?xì)胞數(shù)量升高等等。不容否認(rèn),這些改變正是由于外周血中PBMC或淋巴細(xì)胞亞型的重新組合所致。但是我們也應(yīng)該承認(rèn),急性運(yùn)動同時(shí)也激發(fā)了細(xì)胞的活化,這也已被許多工作所證實(shí)。Espersen等認(rèn)為,急性運(yùn)動引起的血漿中細(xì)胞因子濃度改變并不能用外周血中淋巴細(xì)胞的再分布變化來解釋;Tilz等也發(fā)現(xiàn),長時(shí)間運(yùn)動造成血漿中可溶性IL-2R、CD8(參與T細(xì)胞活化)、細(xì)胞間粘附分子1(ICAM1)、CD23(參與B細(xì)胞分化)、腫瘤壞死因子-受體等在運(yùn)動過程中和運(yùn)動后明顯升高;Gabriel等進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),長時(shí)間耐力運(yùn)動后CD45RA+-45RO+細(xì)胞表達(dá)增加,由于這類細(xì)胞主要參與特異性抗原活化T細(xì)胞的過程,在活化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起調(diào)節(jié)作用,這就強(qiáng)烈地提示急性運(yùn)動導(dǎo)致T細(xì)胞激活或活化。2現(xiàn)行補(bǔ)體治療后血漿中pahs的變化補(bǔ)體(complement,C)是在血清中正常存在的,與免疫反應(yīng)有關(guān)的并具酶活性的一組球蛋白,與參與補(bǔ)體激活的成份等共稱補(bǔ)體系統(tǒng)。通常認(rèn)為補(bǔ)體是非特異性免疫成份。并以非活性狀態(tài)存在,只有在被激活物質(zhì)活化之后,才表現(xiàn)出生物活性。運(yùn)動是否引起補(bǔ)體活化,關(guān)鍵取決于運(yùn)動方式,一般認(rèn)為,向心性肌肉運(yùn)動不會造成補(bǔ)體的活化,這種方式運(yùn)動后血漿中并不能檢測到C3a和C3d以及免疫復(fù)合物,紅細(xì)胞、中性粒細(xì)胞以及單核-巨噬細(xì)胞上補(bǔ)體受體CR1(CD35)并不因?yàn)橄蛐男赃\(yùn)動的持續(xù)而改變;然而,離心性肌肉運(yùn)動可以活化補(bǔ)體系統(tǒng),Camus等在該方面作了許多工作,他們發(fā)現(xiàn)在這種運(yùn)動方式運(yùn)動后血漿中C5a含量明顯增高,眾所周知,C5活化是過敏毒素釋放和膜攻擊殺傷細(xì)胞機(jī)制的開始,直接影響初次免疫應(yīng)答并控制抗體的合成。與此同時(shí),血漿中隨過氧化物酶同步上升,兩者之間存在高度的相關(guān)性,由于C5a對中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等有趨化作用,提示C5a直接參與了運(yùn)動后循環(huán)池中白細(xì)胞化的發(fā)生。3血中紅細(xì)胞的變化中性粒細(xì)胞是血液中數(shù)目最多的白細(xì)胞,占循環(huán)池中白細(xì)胞總數(shù)的50~60%。它們是機(jī)體非特異性免疫功能一個(gè)重要組成一部分,直接參與機(jī)體免疫系統(tǒng)的第一道“防線”。急性運(yùn)動后機(jī)體免疫系統(tǒng)反應(yīng)的一個(gè)重要特征是外周血中白細(xì)胞化。研究證明,從幾十秒鐘到半小時(shí)左右時(shí)間的急性短時(shí)運(yùn)動,包括短距離跑、劃船、體操等運(yùn)動,或者是長時(shí)間的馬拉松運(yùn)動,或者是間歇性高強(qiáng)度的足球比賽,都可引起外周血中白細(xì)胞尤其是中性粒細(xì)胞的急劇升高,中性粒細(xì)胞數(shù)恢復(fù)正常所需時(shí)間,取決于運(yùn)動的性質(zhì),一般短時(shí)間運(yùn)動后中性粒細(xì)胞恢復(fù)正常需要1h左右;足球比賽結(jié)束后中性粒細(xì)胞仍然會繼續(xù)上升,約3~4h左右,外周血中白細(xì)胞才逐步恢復(fù)到運(yùn)動前水平;馬拉松運(yùn)動后要在第2天,大約24h后血象才恢復(fù)正常。零星的研究發(fā)現(xiàn),急性運(yùn)動也能觸發(fā)白細(xì)胞亞型發(fā)生改變,Kurokawa等報(bào)道,急性運(yùn)動導(dǎo)致表達(dá)有CD62L的細(xì)胞出現(xiàn)一個(gè)先升后降的雙相改變。Smith等發(fā)現(xiàn),急性運(yùn)動觸發(fā)表達(dá)有CD11b的中性粒細(xì)胞明顯增加。一般來說,這些細(xì)胞都能與細(xì)胞間粘附分子結(jié)合,參與白細(xì)胞的粘附并調(diào)理白細(xì)胞的吞噬作用。急性運(yùn)動也調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞功能。從已有的研究結(jié)果分析,適量運(yùn)動提高中性粒細(xì)胞功能,包括中性粒細(xì)胞的趨化作用,即循趨化因子的濃度梯度作定向移動;吞噬作用,通過加強(qiáng)脫顆粒過程提高它的吞噬功能;殺菌作用,主要提高中性粒細(xì)胞的需氧殺菌作用,即呼吸爆發(fā)功能獲得提高。但是高強(qiáng)度運(yùn)動后,中性粒細(xì)胞功能一般受到抑制,尤其是它的殺菌作用,20km長距離耐力性運(yùn)動后中性粒細(xì)胞的殺菌能力需運(yùn)動后3天才能恢復(fù)正常。但也有工作認(rèn)為,中性粒細(xì)胞的化學(xué)趨化作用以及脫顆粒功能并未受到高強(qiáng)度運(yùn)動的抑制?？傊?關(guān)于急性運(yùn)動后中性粒細(xì)胞功能改變的結(jié)果各研究者的報(bào)告不盡一致。4運(yùn)動與肌肉損傷Cannon和Kluger在1983年首先報(bào)道運(yùn)動可以引起細(xì)胞因子的反應(yīng),以后幾年該方面的研究報(bào)告大量增加,由于檢測手段、研究模型上的不一致,結(jié)果有分歧。但有一種觀點(diǎn)是肯定的,即運(yùn)動尤其是離心性肌肉運(yùn)動導(dǎo)致血漿和尿液中IL-1,IL6以及TNF等的普遍升高。免疫組化方法也證實(shí)離心肌肉運(yùn)動后肌肉內(nèi)炎癥性細(xì)胞因子含量增加。目前的研究認(rèn)為,運(yùn)動尤其是離心性肌肉運(yùn)動導(dǎo)致肌細(xì)胞的機(jī)械性損傷,組織碎片作為抗原激活巨噬細(xì)胞等,引起IL-1、IL-6以及TNF等的合成與分泌增加,促進(jìn)了繼巨噬細(xì)胞增多之后而出現(xiàn)的中性粒細(xì)胞浸潤的炎癥反應(yīng)過程的發(fā)展,使肌肉發(fā)生延續(xù)性損傷,這些細(xì)胞因子同時(shí)刺激巨噬細(xì)胞分泌前列腺素引起延遲性肌肉酸痛。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動后肌肉損傷伴隨有肌細(xì)胞DNA的損傷,DNA分解成有規(guī)律的片段,提示運(yùn)動后延遲性肌肉損傷與細(xì)胞凋亡有關(guān),這些細(xì)胞因子作為細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)劑參與了運(yùn)動后肌細(xì)胞的凋亡過程。此外,長時(shí)間劇烈運(yùn)動由于內(nèi)臟器官與運(yùn)動器官之間血液的重新分配,胃酸分泌抑制,腸腔內(nèi)sIgA的含量減少,機(jī)體的高代謝反應(yīng)等,以及其它未確定的原因,腸腔內(nèi)革蘭氏陰性菌的胞壁成份LPS穿過腸粘膜屏障移位進(jìn)入血液,運(yùn)動者會出現(xiàn)類內(nèi)毒素血癥反應(yīng)。幾乎所有超長距離跑后的運(yùn)動者都會出現(xiàn)這種變化,其中81%的運(yùn)動員血漿LPS濃度達(dá)到0.1ng/ml,有2%甚至達(dá)到致死濃度1ng/ml,這部分運(yùn)動員的體質(zhì)往往較差。LPS進(jìn)入血液刺激單核—巨噬細(xì)胞合成與分泌IL-1等細(xì)胞因子,推測這是運(yùn)動后血漿細(xì)胞因子濃度增加的一個(gè)主要原因。5血漿谷氨酰胺濃度谷氨酰胺(glutamine)是一種條件性必需氨基酸,通常情況下機(jī)體內(nèi)可自身合成谷氨酰胺并供組織利用,但在應(yīng)激狀態(tài)下,比如運(yùn)動訓(xùn)練,容易出現(xiàn)谷氨酰胺的缺乏。由于免疫系統(tǒng)對谷氨酰胺的利用率很高,它是免疫系統(tǒng)的重要能量來源,并且是合成免疫細(xì)胞嘌呤和嘧啶核苷酸的重要氨基酸來源,因此從理論上推測,運(yùn)動后如發(fā)生血漿谷氨酰胺濃度下降,則會繼發(fā)影響機(jī)體免疫系統(tǒng)的功能。骨骼肌是體內(nèi)合成谷氨酰胺的最主要場所,其中含有豐富的支鏈氨基酸轉(zhuǎn)氨酶、谷氨酰胺合成酶等與谷氨酰胺代謝相關(guān)的酶類,已知支鏈氨基酸是肌細(xì)胞合成谷氨酰胺的重要氮源,并影響肌細(xì)胞內(nèi)谷氨酰胺向血液中釋放,由于肌肉收縮時(shí)大量支鏈氨基酸經(jīng)葡萄糖—丙氨酸循環(huán)參與供能,導(dǎo)致合成谷氨酰胺的原料不足,結(jié)果運(yùn)動時(shí)尤其是過度訓(xùn)練時(shí)肌細(xì)胞谷氨酰胺輸出減少,血漿谷氨酰胺濃度下降,導(dǎo)致免疫機(jī)能抑制。已有研究證實(shí),訓(xùn)練前提供含支鏈氨基酸豐富的膳食可預(yù)防運(yùn)動性免疫機(jī)能低下。6營養(yǎng)與免疫研究大量營養(yǎng)免疫學(xué)的研究資料表明,蛋白質(zhì)攝入不足會導(dǎo)致T、B細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞數(shù)量與功能低下,細(xì)胞因子的合成和分泌減少,感染性疾病發(fā)生率上升。已有報(bào)道,蛋白質(zhì)限制攝入的運(yùn)動員,比如運(yùn)動員減體重時(shí),體重減少4%就可出現(xiàn)吞噬細(xì)胞吞噬功能的下降。動物實(shí)驗(yàn)表明,大鼠如在低蛋白質(zhì)飲食條件下運(yùn)動,則往往會出現(xiàn)高皮質(zhì)酮血癥,繼發(fā)免疫功能下降,動物處死時(shí)常見免疫器官萎縮。大多研究者認(rèn)為蛋白質(zhì)攝入不足,加之訓(xùn)練又加劇對蛋白質(zhì)的需求,最終導(dǎo)致免疫系統(tǒng)能量不足,這是運(yùn)動時(shí)蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良影響免疫機(jī)能的主要原因。有報(bào)道運(yùn)動大鼠膳食中適量提高蛋白質(zhì)含量(20%~40%蛋白質(zhì)含量的膳食),8周訓(xùn)練結(jié)束后,大鼠的脾細(xì)胞對ConA的反應(yīng)能力,肺泡巨噬細(xì)胞吞噬功能以及血漿IL-1濃度均較運(yùn)動對照組明顯提高。進(jìn)一步說明運(yùn)動膳食中蛋白質(zhì)含量直接影響運(yùn)動過程中機(jī)體免疫系統(tǒng)的機(jī)能。體內(nèi)維生素(vitamin)缺乏或飲食維生素?cái)z入不足同樣可以影響免疫機(jī)能,已知VitaminB6和VitaminA缺乏可引起T細(xì)胞對ConA反應(yīng)下降,VitaminE和VitaminC缺乏導(dǎo)致中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞吞噬能力低下。關(guān)于維生素營養(yǎng)、運(yùn)動和免疫機(jī)能相互之間關(guān)系的研究報(bào)告不多,零星的工作表明,適量的維生素營養(yǎng)可預(yù)防過度訓(xùn)練導(dǎo)致的免疫機(jī)能低下。比如賽前維生素C補(bǔ)充(600mg/day,3周),運(yùn)動員賽后上呼吸道感染的發(fā)生率比不補(bǔ)充組可減少35%,強(qiáng)化性訓(xùn)練期間膳食中增加維生素E和維生素C攝入可明顯減輕訓(xùn)練后的急性期反應(yīng),比如外周血過度白細(xì)胞化,炎癥性細(xì)胞因子的過量分泌等,間接促進(jìn)運(yùn)動后疲勞的消除。飲食脂成份和含量通過改變細(xì)胞膜脂成份直接影響細(xì)胞包括免疫細(xì)胞的功能。尤其是飲食中多不飽和脂肪酸(PUFA)成份變化可直接影響膜磷脂組成,間接影響免疫細(xì)胞的功能。一般來說,當(dāng)膜磷脂中n-6PUFA比例升高時(shí),通過增加花生四烯酸合成,提高胞內(nèi)前列腺素濃度,已知前列腺素可通過提高細(xì)胞內(nèi)cAMP或cGMP水平,介導(dǎo)對機(jī)體的細(xì)胞免疫抑制,主要表現(xiàn)為T細(xì)胞和NK細(xì)胞功能的低下。反之,當(dāng)膜磷脂中n-3PUFA成份提高時(shí),則通過相反機(jī)制提高細(xì)胞免疫機(jī)能。因此膜磷脂中n-3PUFA與n-6PUFA的比例是影響細(xì)胞免疫機(jī)能的關(guān)鍵。往往長期攝入高比例的n-3PUFA飲食者,比如愛斯基姆人,長期食用深海魚油(含高濃度n-3PUFA),結(jié)果他們的感染性疾病發(fā)生率明顯偏少。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果也表明,長期食用富含玉米油(含高濃度n-6PUFA)者,平均壽命往往偏短,這類人群有較高的自身免疫性疾病發(fā)生率。運(yùn)動免疫學(xué)研究證實(shí),賽前或強(qiáng)化性訓(xùn)練前2個(gè)月期間,攝入富含n-3PUFA飲食,可明顯減輕運(yùn)動后的免疫機(jī)能抑制,其機(jī)制主要是通過干擾前列腺素介導(dǎo)的免疫抑制。7兒茶酚胺、織物、糖激素的遞質(zhì)關(guān)于運(yùn)動過程中的神經(jīng)免疫調(diào)節(jié),研究最多的是自主神經(jīng)系統(tǒng)的經(jīng)典遞質(zhì)——兒茶酚胺,以及下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)的糖皮質(zhì)激素。近年來,發(fā)現(xiàn)其他的神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)機(jī)制,比如生長激素、β—內(nèi)啡肽對運(yùn)動過程中的免疫調(diào)節(jié)也起著重要的作用。7.1運(yùn)動對血漿gc濃度的影響一般認(rèn)為,血漿GC濃度的變化主要與運(yùn)動時(shí)間有關(guān)。長時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動后都會導(dǎo)致血漿GC的升高,而短時(shí)間的運(yùn)動不會改變血漿GC的濃度。已有的工作證明,生理濃度和應(yīng)激濃度的GC對細(xì)胞免疫功能就有明顯的抑制作用,體內(nèi)注射GC后,迅速出現(xiàn)外周血淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞的減少以及中性粒細(xì)胞的增多,并在4小時(shí)左右達(dá)到高峰。這種現(xiàn)象與長時(shí)間運(yùn)動后外周血象的變化相似,推測長時(shí)間運(yùn)動后這種血象的變化與同時(shí)期GC的過度分泌有關(guān)。7.2腎上腺素變化對小鼠外周血單核細(xì)胞亞型的影響關(guān)于兒茶酚胺對NK細(xì)胞影響的報(bào)道較多,Hellstrand等發(fā)現(xiàn)如果NK細(xì)胞經(jīng)過低濃度的腎上腺素(10-7—10-9M)預(yù)處理,可以提高NK細(xì)胞活性,但如果10-6M濃度的腎上腺素一直與NK細(xì)胞同育,則NK細(xì)胞活性會大大下降,但Kappel模擬運(yùn)動時(shí)外周血腎上腺素濃度的變化結(jié)合NK細(xì)胞濃度的分析,體外實(shí)驗(yàn)后卻沒有得到一致的結(jié)果,因此Kappel認(rèn)為運(yùn)動后腎上腺素的變化主要參與外周血單核細(xì)胞亞型的重新分布,而并不直接影響單個(gè)NK細(xì)胞的活性。人體實(shí)驗(yàn)表明,一次腎上腺素注射,就會誘發(fā)短暫的循環(huán)血淋巴細(xì)胞及單核細(xì)胞增加,但卻出現(xiàn)T細(xì)胞對絲裂原的反應(yīng)性下降。Kappel通過注射腎上腺素模擬75%VO2max運(yùn)動1h過程中腎上腺素濃度的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),75%VO2max運(yùn)動1h后出現(xiàn)的外周血單個(gè)核細(xì)胞亞群變化,NK細(xì)胞活性、LAK細(xì)胞活性和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化反應(yīng)能力等改變能在模擬組獲得再現(xiàn),稍有差異的是運(yùn)動后的中性粒細(xì)胞反應(yīng)更為明顯。腎上腺素注射后并不能完全復(fù)制運(yùn)動后中性粒細(xì)胞的增加,但據(jù)此至少可以認(rèn)為,運(yùn)動后這些免疫機(jī)能的變化是由腎上腺素介導(dǎo)的。應(yīng)用β受體阻滯劑—心得安后,運(yùn)動后外周血淋巴細(xì)胞濃度不再增加,但中性粒細(xì)胞的變化并不被心得安的應(yīng)用而抑制,這結(jié)果進(jìn)一步提示運(yùn)動后淋巴細(xì)胞變化是通過腎上腺素介導(dǎo)的,可能是由于急性運(yùn)動后外周血主要以NK細(xì)胞變化為主,而β受體又主要分布在NK細(xì)胞上。7.3激素與免疫調(diào)節(jié)運(yùn)動過程中,外周血中生長激素變化明顯,長時(shí)間運(yùn)動或者是短時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動都可促發(fā)生長激素釋放,但運(yùn)動強(qiáng)度是影響生長激素釋放更為敏感的因素。生長激素也積極參與運(yùn)動過程中的免疫調(diào)節(jié)。Kappel通過讓受試者注射生長激素,以模擬運(yùn)動過程中外周血中生長激素的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),生長激素的診斷性應(yīng)用并不能改變淋巴細(xì)胞亞型、NK細(xì)胞活性、細(xì)胞因子的產(chǎn)生以及淋巴細(xì)胞的功能,但卻可能使外周血白細(xì)胞化。從該結(jié)果分析,生長激素在運(yùn)動后外周血中單個(gè)核細(xì)胞的重新分布中并不起重要作用,但它可能與兒茶酚胺協(xié)同參與了運(yùn)動后的中性粒細(xì)胞在循環(huán)池中的募集。7.4內(nèi)啡肽阻滯劑的免疫作用β—內(nèi)啡肽在垂體中與ACTH來源于同一前體,它對免疫系統(tǒng)有重要調(diào)節(jié)作用。Fiatarone研究了運(yùn)動時(shí)β—內(nèi)啡肽的釋放與NK細(xì)胞活性改變的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),運(yùn)動誘發(fā)的NK細(xì)胞活性增加可由于事先β—內(nèi)啡肽阻滯劑—納絡(luò)酮的應(yīng)用而出現(xiàn)抑制,同時(shí)表達(dá)有CD16的NK細(xì)胞數(shù)與對照組不存在差異。但通過應(yīng)用阻滯傳入神經(jīng)沖動的方法抑制β—內(nèi)啡肽釋放,卻不會改變運(yùn)動誘發(fā)的NK細(xì)胞活性的增加以及NK細(xì)胞濃度的改變,說明應(yīng)用不同手段干擾β—內(nèi)啡肽釋放,其對NK細(xì)胞濃度和功能的改變的效果是不一致的,這說明運(yùn)動中β—內(nèi)啡肽對免疫功能的調(diào)節(jié),機(jī)制上存在差異。從已有文獻(xiàn)分析,只有在高強(qiáng)度運(yùn)動或長時(shí)間運(yùn)動過程中才會有β—內(nèi)啡肽的釋放增加,而NK細(xì)胞活性的改變以及濃度變化卻在低強(qiáng)度運(yùn)動中就會出現(xiàn),理論上提示β—內(nèi)啡肽對運(yùn)動過程中NK細(xì)胞的變化不可能起到關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)作用。8免疫抑制的機(jī)制總之,關(guān)于運(yùn)動訓(xùn)練對免疫系統(tǒng)及其功能的影響大致可以歸納為以下兩方面:急性短時(shí)中等強(qiáng)度運(yùn)動激活免疫系統(tǒng)并提高免疫功能;長時(shí)間的耐力運(yùn)動或長期的強(qiáng)化性訓(xùn)練則抑制免疫功能,包括減少循環(huán)血中淋巴細(xì)胞數(shù),改變淋巴細(xì)胞亞型,增加肌肉中淋巴細(xì)胞的募集,抑制非MHC限制的NK細(xì)胞和LAK細(xì)胞的細(xì)胞毒活性,減少粘膜分泌型IgA的分泌等。Pedersen把這一免疫功能的抑制期定義為“openwindow”期。在這一特殊的“openwindow”期,各種致病因子尤其是病毒輕易地進(jìn)入宿主體內(nèi),引起機(jī)體感染。大量的流行病學(xué)資料業(yè)已證明,運(yùn)動員在大運(yùn)動量訓(xùn)練期間或賽前強(qiáng)化性訓(xùn)練結(jié)束后,各種感染性疾病尤其是流行性感冒以及上呼吸道感染等發(fā)生率急劇增加。推測是由于機(jī)體在一次大運(yùn)動量訓(xùn)練結(jié)束后,在其免疫功能尚未恢復(fù)正常時(shí),又重復(fù)下一周期的高強(qiáng)度訓(xùn)練,如此反復(fù),導(dǎo)致免疫功能的深度抑制,出現(xiàn)所謂的“openwindow”期?！皁penwindow”期的發(fā)生及其持續(xù)時(shí)間一般認(rèn)為與訓(xùn)練期的運(yùn)動量及運(yùn)動強(qiáng)度以及訓(xùn)練周期的安排等因素有關(guān),但涉及該方面研究的報(bào)道還相對較少。關(guān)于運(yùn)動后尤其是過度訓(xùn)練后機(jī)體免疫系統(tǒng)機(jī)能抑制的機(jī)制,可歸納為3方面:神經(jīng)內(nèi)分泌免疫調(diào)節(jié)功能的紊亂;免疫抑制細(xì)胞激活;免疫抑制因子產(chǎn)生。過度訓(xùn)練后機(jī)體反應(yīng)是一種典型的病理性應(yīng)激反應(yīng),首先涉及到中樞神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能,繼發(fā)出現(xiàn)內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)機(jī)能的改變。并且近年來發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)具感覺機(jī)能,當(dāng)機(jī)體內(nèi)環(huán)境發(fā)生改變時(shí),免疫系統(tǒng)可將這些機(jī)體感覺系統(tǒng)無法感知的信號通過其免疫因子向中樞神經(jīng)系統(tǒng)傳遞,因此,由于神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)之間的介質(zhì)較多,各種因素又相互影響相互制約,而目前的研究往往單純地從一兩種因素去分析研究,無法解釋復(fù)雜的整體效應(yīng),研究結(jié)果也不盡一致。但無論如何,從該方面著手研究運(yùn)動過程中免疫抑制機(jī)理是符合免疫系統(tǒng)機(jī)能改變的客觀規(guī)律,應(yīng)予重視。部分學(xué)者認(rèn)為運(yùn)動后免疫抑制與抑制性T細(xì)胞過度激活有關(guān)。他們認(rèn)為過度訓(xùn)練后T抑制細(xì)胞激活,以控制運(yùn)動后因自身抗原暴露或釋放所造成的自身免疫損害。但T抑制細(xì)胞過度激活,卻影響了其它亞型T細(xì)胞、NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞功能,結(jié)果導(dǎo)致訓(xùn)練后免疫抑制。采用單克隆技術(shù),我們曾經(jīng)測定運(yùn)動員4周強(qiáng)化性訓(xùn)練前后T細(xì)胞亞型的變化,發(fā)現(xiàn)CD8T細(xì)胞從訓(xùn)練前的35%增加到訓(xùn)練后