虾青素对大强度运动致大鼠骨骼肌氧化应激损伤及细胞凋亡的影响

目的 探讨虾青素(astaxanthin)调控核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)通路相关蛋白质表达改善大强度运动大鼠骨骼肌氧化应激及细胞凋亡水平的作用机制.方法 40只Wistar大鼠随机分为安静组(C,n=10)、大强度运动组(HI,n=15)和虾青素+大强度运动组(AHI,n=15).C组不进行运动,HI组、AHI组进行6 w递增负荷跑台训练(起始:速度10 m/min,时间10 min,坡度10°;终止:速度40 m/min,时间180 min,坡度10°).训练期间AHI组以20 mg/kg、5 ml/kg虾青素灌胃,C组、HI组灌以等体积大豆油.6 w训练结束24 h后取材(血液及比目鱼肌),放射免疫法检测血清睾酮(testosterone,T)与皮质酮(corticosterone,Cor)含量,全自动生化分析仪检测血清肌酸激酶(creatine kinase,CK)与乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)活性;HE染色观察骨骼肌形态,Tunel染色检测骨骼肌细胞凋亡水平,免疫组织化学法检测骨骼肌B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2关联X蛋白(bcl-2 associated X protein,Bax)、Nrf2与血红素氧合酶1(heme oxygenase-1,HO-1)蛋白质表达,Elisa法检测骨骼肌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量.结果 与C组相比,HI组骨骼肌产生炎性改变,血清T/Cor显著降低(P<0.01),CK、LDH显著升高(P<0.01),骨骼肌Bcl-2、Bcl-2/Bax、SOD、Nrf2、HO-1显著降低(P<0.01),细胞凋亡水平及Bax、MDA显著升高(P<0.01);与HI组相比,AHI组骨骼肌炎性细胞浸润较轻,血清T/Cor显著升高(P<0.01),CK、LDH显著降低(P<0.01),骨骼肌Bcl-2、Bcl-2/Bax、SOD、Nrf2、HO-1显著升高(P<0.01或P<0.05),细胞凋亡水平及Bax、MDA显著降低(P<0.01).结论 6 w递增负荷训练诱发大鼠出现过度训练综合症,骨骼肌氧化应激及凋亡加剧,功能/结构出现损伤性变化.虾青素可通过调控Nrf2信号通路相关蛋白质表达,增强下游抗氧化酶活性,缓解氧化应激及细胞凋亡,保护骨骼肌功能/结构.