摘要
急性大强度运动诱发机体过度氧化应激，对肝脏代谢功能及肝细胞完整性造成一定损伤，进而产生继发性疾病。作为一种强效的抗氧化剂，虾青素对抑制体内自由基过度生成、保护细胞膜完整性、防治运动性氧化损伤以及提高机体抗氧化能力起到有效作用。 目的：本研究以急性大强度运动诱发肝脏氧化应激的大鼠为模型，探讨外源性补充虾青素对大鼠肝脏氧化损伤的干预效果及作用机制。 方法：32只雄性SD大鼠(42-48日龄)适应性喂养4天后随机分为四组：对照组(C组)，单纯给药组(M组)，单纯运动组(E组)，运动+给药组(EM组)。运动干预方案为：分组后第1天各组大鼠进行适应性跑台运动，第20天进行运动测试，得出大鼠的平均力竭速度为21m/min(75% VO2max)，结合文献确定最后的跑台实验方案为最后一天，E与EM组大鼠进行速度为24m/min、坡度为-16°、运动8组、每组时间为5min间隔1min的急性大强度跑台运动。虾青素干预方案为：M、EM组每天灌胃25mg/kg油溶虾青素，共干预4周；C、E组每天灌胃同等量植物豆油。运动后即刻采集大鼠肝脏及股动脉血，试剂盒测定大鼠肝损伤指标ALT、AST水平，氧化指标MDA、SOD、GSH水平，RT-qPCR法测定肝组织AMPKα1、AMPKα2、Nrf2、HO-1的mRNA相对表达量，WesternBlotting法测定肝脏AMPK?磷酸化水平、GSK-3β磷酸化水平以及Nrf2、HO-1的蛋白相对表达量(/β-actin)。 结果：四组大鼠基础体重相近，未见明显差异。急性大强度运动后，E组大鼠血浆ALT、AST活力明显提升(P<0.01)；血浆MDA含量增加、GSH含量减少(P<0.05)，但SOD活力无明显变化；大鼠肝脏HO-1的mRNA表达量明显上升(P<0.05)，其他目的基因mRNA表达量均无较大差异；肝脏p-AMPK?水平上升(P<0.05)，p-GSK-3β水平(P<0.01)及HO-1蛋白表达均低于正常状态。安静状态下虾青素干预，M组大鼠血浆ALT、AST活力无明显变化；血浆MDA含量减少(P<0.01)、SOD活力提升(P<0.01)，GSH含量变化差异小；大鼠肝脏AMPK?1、Nrf2、HO-1的mRNA表达高于C组，AMPK?2mRNA低表达，但差别在统计学上无意义；肝脏p-AMPK?及Nrf2蛋白表达也随之上升(P<0.01)，p-GSK-3β(P<0.01)及HO-1蛋白呈低表达趋势。运动状态下虾青素补充，EM组大鼠血浆ALT活力极显著下降(P<0.01)而AST活力变化差异不明显；MDA含量显著减少(P<0.05)，SOD活力大大增高(P<0.01)，但对GSH含量影响较小；大鼠肝脏AMPKα1、HO-1的mRNA表达量升高但差异不显著，而AMPKα2、Nrf2的mRNA表达量无明显变化；肝组织内GSK-3β磷酸化水平呈现非常显著的升高变化(P<0.01)，Nrf2与HO-1蛋白表达略有上升而AMPKα磷酸化水平下降但均无统计学意义。 结论：(1)急性大强度运动后大鼠肝细胞完整性遭到破坏，加剧了脂质过氧化程度，机体内非酶抗氧化剂活性降低，诱发机体氧化应激的损伤；(2)虾青素补充修复了大鼠肝细胞膜损伤，明显降低安静状态及运动状态下大鼠膜脂质过氧化水平，显著提升内源性酶促抗氧化剂水平，有效抵御ROS诱导的损伤；(3)虾青素通过AMPKα1通路，进一步促进Nrf2的核内转移，推动下游HO-1的转录翻译，增强机体抗氧化防御能力，但对安静状态下II相解毒酶HO-1的表达有略微抑制作用。
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