多負荷因素聯(lián)合對小鼠上肢肌肉抗脂質過氧化反應的影響

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

【摘要】目的探討多負荷因素聯(lián)合對小鼠上肢肌肉抗脂質過氧化反應的影響。方法昆明種雄性小鼠54只，隨機分9組，對各組上肢肌肉均施以3種負荷因素(固定天數(shù)、每日固定時間和固定姿勢)、每因素高低兩種水平的肌肉負荷后，檢測各組上肢肌肉超氧化物歧化酶(sod)和氧化亞氮合酶(nos)活性，分析三負荷因素對sod和nos活性的影響。結果固定7d組sod活性比正常對照組及14d組高(p0.05)，所有實驗組nos活性均比正常對照組高(p0.05)。結論多負荷因素聯(lián)合作用早期小鼠上肢肌肉抗氧化作用增強。

【關鍵詞】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)是嚴重影響職業(yè)生命質量和勞動生產(chǎn)率的職業(yè)相關疾病，是發(fā)達國家職業(yè)病賠償?shù)闹饕》N，在發(fā)展中國家造成的損失也越來越大[1]。關于omds的研究，有助于辨明其發(fā)病危險因素，繼而針對勞動環(huán)境、作業(yè)負荷和勞動組織等omds危險因素采取有效的干預措施，降低發(fā)病率。近年，多因素負荷聯(lián)合對肌肉應激的影響是omds的研究熱點[1]。脂質過氧化與抗脂質過氧化反應是肌肉正常的應激過程，也是肌肉應激狀態(tài)的反映，可以用于研究多負荷因素下肌肉的反應。本實驗利用間歇性強迫小鼠模型，探討多負荷因素聯(lián)合作用對小鼠上肢肌肉抗脂質過氧化的影響。

1材料與方法

1.1實驗動物及分組

健康spf級昆明種雄性小鼠54只，體質量(34.0±3.0)g，由廣東省醫(yī)學實驗動物中心提供，合格證號：scxk(粵)2022?0002。隨機分成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)℃。

動物分組參考daiwt等[2]的實驗分組設計，按實驗動物上肢肌肉負荷因素和負荷水平，即三因素(固定天數(shù)、每日固定時間、固定姿勢)兩水平(固定天數(shù)7、14d;單次固定1、2h;固定姿勢為四肢外展0°、90°)，各因素和水平間進行所有可能的組合，成2×2×2分組，共計8個實驗組。另設正常對照組。見表1。廣東藥學院學報第25卷第6期戴文濤，等.多負荷因素聯(lián)合對小鼠上肢肌肉抗脂質過氧化反應的影響表1實驗分組

1.2動物固定

實驗期間，每天上午9時開始，用細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。正常對照組不固定，于籠內飼養(yǎng)14d。

1.3組織勻漿的制備

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

1.4生化指標測定

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

1.5統(tǒng)計學分析

采用spss11.5軟件，進行隨機資料的t檢驗或配對資料的t檢驗，以p0.05為差異有顯著性。

2結果

2.1多負荷因素聯(lián)合對小鼠上肢肌肉sod、nos的影響

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

2.2固定天數(shù)對小鼠上肢肌肉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)對小鼠上肢肌肉sod、nos活性的影響

與14d比較：*p0.05(t檢驗);四組總體上，7d與14d組相比：**p0.05(配對資料的t檢驗);四組總體上與正常對照組相比：#p0.05(隨機資料t檢驗)2.3每日固定時間、固定姿勢對小鼠上肢肌肉sod、nos的影響

3種情況下，每日固定時間高低負荷水平(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;(2)外展90°固定7d，時;(3)外展0°固定7d時。但從總體上看，每日固定時間對小鼠上肢肌肉sod、nos活性無顯著影響(p0.05)。

同時，另外3種條件下，固定姿勢高低負荷水平(90°與0°)間sod、nos活性差異有顯著性(p0.05)：(1)每日2h固定14d時，sod活性為73.3±13.5與99.0±10.2;(2)每日1h固定14d時，nos活性為1.43±0.4與1.8±0.3;(3)每日2h固定14d時，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)固定姿勢對小鼠上肢肌肉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每日固定時間對小鼠上肢肌肉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態(tài)作業(yè)負荷動物實驗模型，探討了動態(tài)作業(yè)中小鼠肌肉負荷與應激之間的關系。但是在動態(tài)作業(yè)中，常常存在某些關節(jié)及其肌肉長期保持相對固定的角度和狀態(tài)的情況，如視頻終端(videoterminaldevice,vtd)作業(yè)中，頸、肩、肘關節(jié)常長時間保持固定角度，使很多作業(yè)者上述關節(jié)在某一特定角度時會引出劇烈疼痛[4]。這提示，對于固定姿勢下肌肉的應激反應的研究很有必要。過去的研究顯示，與化學毒物相比，負荷姿勢、負荷時間等因素對肌肉組織的影響較小[2]。本實驗中的動物進行2×2×2所有可能的組合分組，每組動物都同時被施以3種負荷因素，但劑量水平不同;數(shù)據(jù)分析時，著重討論其中的兩個因素、水平完全一致時，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物個體差異對實驗結果的影響。

omds的發(fā)生與多種負荷因素的聯(lián)合作用有關[1]，探討多負荷因素聯(lián)合作用下的肌肉應激反應，有助于分清不同負荷因素在omds發(fā)病中的作用大小，有助于針對omds主要危險因素采取重點防護。本實驗中，固定天數(shù)模擬作業(yè)班次數(shù)，每日固定時間模擬單班作業(yè)負荷量，固定姿勢模擬作業(yè)姿勢負荷量。實驗結果對于勞動組織和勞動強度設定有借鑒意義。

脂質過氧化及抗氧化反應是機體的正常過程，肌肉負荷(如牽拉)會引起肌肉組織脂質過氧化作用的增強，中間產(chǎn)物丙二醛升高，引起肌肉組織損傷，機體的抗脂質過氧化物質也會發(fā)生相應變化[7]。

sod是體內主要抗氧化酶，屬于抗脂質過氧化應激的酶性防御機制。一般認為，個體活性氧簇水平增加可導致抗氧化酶活力的應激性增加[8]。sod作為機體抗氧化酶類的一種特異催化劑，能促使超氧自由基分解，清除體內有害的氧自由基，對機體內的氧化和超氧化起平衡作用，消除其對機體的損害。本實驗中，固定7d組的sod活性比固定14d組高(p0.05)，14d實驗組sod活性與正常對照組比較差別無顯著性，提示早期應激中sod活性較高，隨著應激時間的延長，抗氧化應激水平下降至平時水平。該結果與劉曉莉[9]等的研究相似。

nos是催化生物體內氧化亞氮(nitricoxide，no)生成的唯一酶類。而no作為一種抗脂質過氧化的物質，可與脂質、oh?、過氧化氫自由基反應，終止脂質過氧化的鏈式反應，保護組織和臟器免受脂質過氧化作用損害。當體內脂質過氧化水平升高時，nos活性應激性升高，合成大量no，保護機體免受脂質過氧化損害。本實驗中，14d組和7d組nos活性均較正常對照組顯著升高，提示nos的應激維持時間比sod更長，更適合于作為肌肉多負荷因素應激的長期生物標志物。tessierf等[10]也有相似研究結果。

實驗顯示，固定天數(shù)高低負荷水平組間sod活性差異有顯著性，而每日固定時間、固定姿勢高低負荷水平組間sod、nos活性差異均無顯著性，提示在3種負荷組，固定天數(shù)對sod活性影響最大。至于每種負荷對sod活性影響的具體定量關系，還需進一步探討。

【參考文獻】

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

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[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