多負(fù)荷因素聯(lián)合對(duì)小鼠上肢肌肉抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的影響

精品文檔-下載后可編輯多負(fù)荷因素聯(lián)合對(duì)小鼠上肢肌肉抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的影響：戴文濤,趙曉蓉,楊翠嬋,符古雅,李伯靈,余日安

【摘要】目的探討多負(fù)荷因素聯(lián)合對(duì)小鼠上肢肌肉抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的影響。方法昆明種雄性小鼠54只，隨機(jī)分9組，對(duì)各組上肢肌肉均施以3種負(fù)荷因素(固定天數(shù)、每日固定時(shí)間和固定姿勢(shì))、每因素高低兩種水平的肌肉負(fù)荷后，檢測(cè)各組上肢肌肉超氧化物歧化酶(sod)和氧化亞氮合酶(nos)活性，分析三負(fù)荷因素對(duì)sod和nos活性的影響。結(jié)果固定7d組sod活性比正常對(duì)照組及14d組高(p0.05)，所有實(shí)驗(yàn)組nos活性均比正常對(duì)照組高(p0.05)。結(jié)論多負(fù)荷因素聯(lián)合作用早期小鼠上肢肌肉抗氧化作用增強(qiáng)。

【關(guān)鍵詞】肌肉骨骼疾患;抗氧化作用;超氧化物歧化酶;氧化亞氮合酶;小鼠

abstract:objectivetostudytheeffectsonanti?lipidperoxidationinupperlimbmusclesinmicebydifferentloadfactorsincombination.methods54micewererandomizedinto9groups，andthreekindsofloadfactorsfor7daysor14daysforeachfactor,i.e.,immobilizationdays,immobilizationdurationperday,andforcedposture,wereloadedtoupperlimbmusclesinmiceineachgroup,andthensuperoxidedismutase(sod)activitiesandnitricoxidesynthase(nos)activitiesofupperlimbmusclesofmiceineachgroupwereexamined,andtheeffectsofthethreekindsofloadfactorsonsodandnosactivitiesinupperlimbmusclesofmicewereanalyzed.resultssodactivityoftheupperlimbmusclesinmiceofthe7?dayimmobilizationgroupwashigherthanthoseinthecontrolgroupand14?dayimmobilizationgroup(p0.05),andnosactivitiesoftheupperlimbmusclesinmiceinallofthetestgroupswerehigherthanthatinthecontrolgroup(p0.05).conclusiontheanti?lipidperoxidationoftheupperlimbmusclesinmiceincreasedintheearlystagewhenloadedwithdifferentloadfactorsincombination.

keywords:musculoskeletaldisorders;theanti?lipidperoxidation;superoxidedismutase;nitricoxidesynthase;mice

職業(yè)性肌肉骨骼疾患(occupationalmusculoskeletaldisorders，omds)是嚴(yán)重影響職業(yè)生命質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率的職業(yè)相關(guān)疾病，是發(fā)達(dá)國(guó)家職業(yè)病賠償?shù)闹饕》N，在發(fā)展中國(guó)家造成的損失也越來(lái)越大[1]。關(guān)于omds的研究，有助于辨明其發(fā)病危險(xiǎn)因素，繼而針對(duì)勞動(dòng)環(huán)境、作業(yè)負(fù)荷和勞動(dòng)組織等omds危險(xiǎn)因素采取有效的干預(yù)措施，降低發(fā)病率。近年，多因素負(fù)荷聯(lián)合對(duì)肌肉應(yīng)激的影響是omds的研究熱點(diǎn)[1]。脂質(zhì)過(guò)氧化與抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)是肌肉正常的應(yīng)激過(guò)程，也是肌肉應(yīng)激狀態(tài)的反映，可以用于研究多負(fù)荷因素下肌肉的反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)利用間歇性強(qiáng)迫小鼠模型，探討多負(fù)荷因素聯(lián)合作用對(duì)小鼠上肢肌肉抗脂質(zhì)過(guò)氧化的影響。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

健康spf級(jí)昆明種雄性小鼠54只，體質(zhì)量(34.0±3.0)g，由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證號(hào)：scxk(粵)2022?0002。隨機(jī)分成9組，每組6只。各組分籠飼養(yǎng)，自由飲食，自然光照，室溫(27±3)℃。

動(dòng)物分組參考daiwt等[2]的實(shí)驗(yàn)分組設(shè)計(jì)，按實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上肢肌肉負(fù)荷因素和負(fù)荷水平，即三因素(固定天數(shù)、每日固定時(shí)間、固定姿勢(shì))兩水平(固定天數(shù)7、14d;單次固定1、2h;固定姿勢(shì)為四肢外展0°、90°)，各因素和水平間進(jìn)行所有可能的組合，成2×2×2分組，共計(jì)8個(gè)實(shí)驗(yàn)組。另設(shè)正常對(duì)照組。見表1。廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào)第25卷第6期戴文濤，等.多負(fù)荷因素聯(lián)合對(duì)小鼠上肢肌肉抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的影響表1實(shí)驗(yàn)分組

1.2動(dòng)物固定

實(shí)驗(yàn)期間，每天上午9時(shí)開始，用細(xì)棉繩將小鼠四肢腕部綁縛，仰面固定于木板上的四顆固定的鐵釘間，四肢處于被動(dòng)牽拉狀態(tài)，木板放置與地面成45°夾角。四肢外展90°固定如圖1所示，四肢外展0°固定如圖2所示。正常對(duì)照組不固定，于籠內(nèi)飼養(yǎng)14d。

1.3組織勻漿的制備

所有小鼠于實(shí)驗(yàn)的第7天、第14天下午3時(shí)脊椎脫臼處死，取雙側(cè)上臂肌肉，制備成10%和1%的組織勻漿，分別用于過(guò)氧化物歧化酶(superoxidedismutase,sod)活性及蛋白含量的測(cè)定;余下的10%組織勻漿上清液用于氧化亞氮合酶(nitricoxidesynthase,nos)活性的測(cè)定。

1.4生化指標(biāo)測(cè)定

蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮蘭法;sod活力測(cè)定采用黃嘌呤氧化酶法;nos活力測(cè)定采用nos測(cè)定試劑盒;以上試劑均購(gòu)自南京建成生物工程研究所第一分所，均嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書操作。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用spss11.5軟件，進(jìn)行隨機(jī)資料的t檢驗(yàn)或配對(duì)資料的t檢驗(yàn)，以p0.05為差異有顯著性。

2結(jié)果

2.1多負(fù)荷因素聯(lián)合對(duì)小鼠上肢肌肉sod、nos的影響

固定7d組sod活性高于正常對(duì)照組水平(p0.05)，固定14d組sod活性與正常對(duì)照組間差異無(wú)顯著性(回到正常對(duì)照組水平);所有實(shí)驗(yàn)組的nos活性均高于正常對(duì)照組(p0.05),見表2。

2.2固定天數(shù)對(duì)小鼠上肢肌肉sod、nos活性的影響

固定7d組sod活性最大值在0°固定2h組[(104.3±8.5)u/mgprot];nos活性最大值在90°固定1h組[(2.3±0.6)u/mgprot]。固定14d組，sod、nos活性最大值均在0°固定2h組，分別為(99.0±10.2)u/mgprot、(1.9±0.4)u/mgprot。除0°固定2h組外，固定7d組sod活性比固定14d組高，差異具有顯著性(p0.05)。表2固定天數(shù)對(duì)小鼠上肢肌肉sod、nos活性的影響

與14d比較：*p0.05(t檢驗(yàn));四組總體上，7d與14d組相比：**p0.05(配對(duì)資料的t檢驗(yàn));四組總體上與正常對(duì)照組相比：#p0.05(隨機(jī)資料t檢驗(yàn))2.3每日固定時(shí)間、固定姿勢(shì)對(duì)小鼠上肢肌肉sod、nos的影響

3種情況下，每日固定時(shí)間高低負(fù)荷水平(1h與2h)間sod、nos活性差異有顯著性(p0.05)，即：(1)外展0°固定14d時(shí);(2)外展90°固定7d，時(shí);(3)外展0°固定7d時(shí)。但從總體上看，每日固定時(shí)間對(duì)小鼠上肢肌肉sod、nos活性無(wú)顯著影響(p0.05)。

同時(shí)，另外3種條件下，固定姿勢(shì)高低負(fù)荷水平(90°與0°)間sod、nos活性差異有顯著性(p0.05)：(1)每日2h固定14d時(shí)，sod活性為73.3±13.5與99.0±10.2;(2)每日1h固定14d時(shí)，nos活性為1.43±0.4與1.8±0.3;(3)每日2h固定14d時(shí)，nos活性為1.3±0.3與1.9±0.4。將所有數(shù)據(jù)綜合分析，未發(fā)現(xiàn)固定姿勢(shì)對(duì)小鼠上肢肌肉sod、nos活性有顯著影響(p0.05)(各組數(shù)據(jù)均已在表2中列出，重新排列的數(shù)據(jù)表略去)。表3每日固定時(shí)間對(duì)小鼠上肢肌肉sod、nos活性的影響

3討論

barbemf等[4-6]建立了一系列較為完備的上肢動(dòng)態(tài)作業(yè)負(fù)荷動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停接懥藙?dòng)態(tài)作業(yè)中小鼠肌肉負(fù)荷與應(yīng)激之間的關(guān)系。但是在動(dòng)態(tài)作業(yè)中，常常存在某些關(guān)節(jié)及其肌肉長(zhǎng)期保持相對(duì)固定的角度和狀態(tài)的情況，如視頻終端(videoterminaldevice,vtd)作業(yè)中，頸、肩、肘關(guān)節(jié)常長(zhǎng)時(shí)間保持固定角度，使很多作業(yè)者上述關(guān)節(jié)在某一特定角度時(shí)會(huì)引出劇烈疼痛[4]。這提示，對(duì)于固定姿勢(shì)下肌肉的應(yīng)激反應(yīng)的研究很有必要。過(guò)去的研究顯示，與化學(xué)毒物相比，負(fù)荷姿勢(shì)、負(fù)荷時(shí)間等因素對(duì)肌肉組織的影響較小[2]。本實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)物進(jìn)行2×2×2所有可能的組合分組，每組動(dòng)物都同時(shí)被施以3種負(fù)荷因素，但劑量水平不同;數(shù)據(jù)分析時(shí)，著重討論其中的兩個(gè)因素、水平完全一致時(shí)，另外一種因素高、低水平之間的差異，這樣，有利于盡可能地抵消動(dòng)物個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

omds的發(fā)生與多種負(fù)荷因素的聯(lián)合作用有關(guān)[1]，探討多負(fù)荷因素聯(lián)合作用下的肌肉應(yīng)激反應(yīng)，有助于分清不同負(fù)荷因素在omds發(fā)病中的作用大小，有助于針對(duì)omds主要危險(xiǎn)因素采取重點(diǎn)防護(hù)。本實(shí)驗(yàn)中，固定天數(shù)模擬作業(yè)班次數(shù)，每日固定時(shí)間模擬單班作業(yè)負(fù)荷量，固定姿勢(shì)模擬作業(yè)姿勢(shì)負(fù)荷量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于勞動(dòng)組織和勞動(dòng)強(qiáng)度設(shè)定有借鑒意義。

脂質(zhì)過(guò)氧化及抗氧化反應(yīng)是機(jī)體的正常過(guò)程，肌肉負(fù)荷(如牽拉)會(huì)引起肌肉組織脂質(zhì)過(guò)氧化作用的增強(qiáng)，中間產(chǎn)物丙二醛升高，引起肌肉組織損傷，機(jī)體的抗脂質(zhì)過(guò)氧化物質(zhì)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化[7]。

sod是體內(nèi)主要抗氧化酶，屬于抗脂質(zhì)過(guò)氧化應(yīng)激的酶性防御機(jī)制。一般認(rèn)為，個(gè)體活性氧簇水平增加可導(dǎo)致抗氧化酶活力的應(yīng)激性增加[8]。sod作為機(jī)體抗氧化酶類的一種特異催化劑，能促使超氧自由基分解，清除體內(nèi)有害的氧自由基，對(duì)機(jī)體內(nèi)的氧化和超氧化起平衡作用，消除其對(duì)機(jī)體的損害。本實(shí)驗(yàn)中，固定7d組的sod活性比固定14d組高(p0.05)，14d實(shí)驗(yàn)組sod活性與正常對(duì)照組比較差別無(wú)顯著性，提示早期應(yīng)激中sod活性較高，隨著應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng)，抗氧化應(yīng)激水平下降至平時(shí)水平。該結(jié)果與劉曉莉[9]等的研究相似。

nos是催化生物體內(nèi)氧化亞氮(nitricoxide，no)生成的唯一酶類。而no作為一種抗脂質(zhì)過(guò)氧化的物質(zhì)，可與脂質(zhì)、oh?、過(guò)氧化氫自由基反應(yīng)，終止脂質(zhì)過(guò)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，保護(hù)組織和臟器免受脂質(zhì)過(guò)氧化作用損害。當(dāng)體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化水平升高時(shí)，nos活性應(yīng)激性升高，合成大量no，保護(hù)機(jī)體免受脂質(zhì)過(guò)氧化損害。本實(shí)驗(yàn)中，14d組和7d組nos活性均較正常對(duì)照組顯著升高，提示nos的應(yīng)激維持時(shí)間比sod更長(zhǎng)，更適合于作為肌肉多負(fù)荷因素應(yīng)激的長(zhǎng)期生物標(biāo)志物。tessierf等[10]也有相似研究結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)顯示，固定天數(shù)高低負(fù)荷水平組間sod活性差異有顯著性，而每日固定時(shí)間、固定姿勢(shì)高低負(fù)荷水平組間sod、nos活性差異均無(wú)顯著性，提示在3種負(fù)荷組，固定天數(shù)對(duì)sod活性影響最大。至于每種負(fù)荷對(duì)sod活性影響的具體定量關(guān)系，還需進(jìn)一步探討。

【參考文獻(xiàn)】

[1]marrasws,cutliprg,burtse,etal.nationaloccupationalresearchagenda(nora)futuredirectionsinoccupationalmusculoskeletaldisorderhealthresearch[j].applergon,2022,40(1):15-22.

[2]daiwt,zhaoxr,wangzl,etal.electromyogra?phicalstudyonmusclefatigueinrepetitiveforearmtasks[j].jhuazhongunivscitechnologmedsci,2022,27(4):358-361.

[3]elliottmb,barrae,clarkbd,etal.highforcereachingtaskinduceswidespreadinflammation,increasedspinalcordneurochemicalsandneuropathicpain[j].neuroscience,2022,158(2):922-931.

[4]barbmf,barrae.inflammationandthepathophysi?ologyofwork?relatedmusculoskeletaldisorders[j].brainbehavimmun,2022,20(5):423-429.

[5]barbemf,barrae,gorzelanyi.chronicrepetitive