运动和烟酰胺单核苷酸对急进高原环境下大鼠习服能力的作用研究

背景:长期生活在平原地区的人在上升到海拔2500米以上的环境后,随着海拔高度增加,氧气分压随之降低,机体因不能适应低氧环境而产生高原肺水肿、高原脑水肿等一系列急性高原病。高原习服是指人在进入高原后,机体各种组织器官会发生一系列的适应性变化,以降低低氧环境对机体器官带来的危害。有效提高机体高原习服能力,对预防和治疗急性高原病具有重要意义。近年来,许多研究表明,氧化应激和炎症作用被认为是导致高原肺、脑水肿的两个主要途径。通过适应性运动的方式可以提高机体的抗氧化能力,进而促进高原习服。NMN具有抗氧化、减少氧化应激、改善疲劳状态、提高机体骨骼肌的氧利用能力等作用,在提升高原习服能力方面受到广泛关注。目的:本实验通过6周的运动干预、NMN干预、运动联合NMN干预,探讨有氧运动、NMN干预或两者联合干预对急进高原状态大鼠肺水肿和脑水肿的预防作用。方法:将50只雄性6周龄SD大鼠随机分为5组:空白对照组、低氧对照组、低氧运动组、低氧NMN组、低氧运动+NMN组。空白对照组大鼠在常压环境下饲养6周。低氧对照组大鼠在常压环境下饲养6周后进行连续48h的低氧暴露。低氧运动组大鼠连续6周进行跑台运动干预后进行连续48h的低氧暴露。低氧NMN组大鼠连续6周进行NMN营养干预后进行连续48h的低氧暴露。低氧运动+NMN组连续6周既跑台运动又NMN营养干预后进行连续48h的低氧暴露。低氧处理结束后,麻醉处死各组大鼠,即刻取出各组大鼠的肺、脑组织。采用HE染色法制备肺、脑组织病理切片,干湿比重法检测肺、脑组织含水量,TBA法测定MDA水平、WST-1法测定SOD水平、钼酸铵法测定CAT水平,Elisa方法检测IL-1β、IL-6、TNF-α水平。数据以“平均值±标准差”表示,采用双因素方差分析以及独立样本T检验进行数据分析,以P<0.05表示具有统计学显著性差异,P<0.01表示具有极显著性差异。Peri-prosthetic infection结果:1.运动和NMN对大鼠肺、脑部干湿比的影响与空白对照组相比,低氧对照组大鼠肺、脑部干湿比显著升高(P<0.001)。与低氧对照组相比,运动、补充NMN,运动联合补充NMN均能起到降低肺、脑部干湿比的作用(PElexacaftor<0.05、P<0.01)。运动联合NMN的干预方法对降低大鼠肺、脑组织干湿比的效果更优。2.运动和NMN对大鼠肺、脑部形态学变化的影响肺部组织HE观察发现,空白对照组肺组织结构正常,肺泡壁结构完整且壁薄,无明显病理改变。与空白对照组相比,低氧对照组大鼠肺泡毛细血管扩张充血,肺泡壁增厚。与低氧对照组相比,低氧运动组、低氧NMN组、低氧运动+NMN组可观察到肺组织水肿程度减轻,毛细血管充血减轻,肺泡壁变薄。脑部组织HE观察发现,空白对照selleckchem MLN8237组脑组织结构正常,脑组织细胞排列整齐,无明显病理改变。与空白对照组相比,低氧对照组大鼠脑组织细胞界限混乱,排列稀疏。与低氧对照组相比,低氧运动组、低氧NMN组、低氧运动+NMN组脑组织细胞界限较为清晰,排列较为整齐。3.运动和NMN对大鼠肺、脑部氧化应激指标的影响与空白对照组相比,低氧对照组大鼠肺、脑组织MDA水平显著升高(P<0.001)。与低氧对照组相比,运动、补充NMN、运动联合补充NMN可以显著降低大鼠肺、脑组织中MDA水平(P<0.05、P<0.01)。运动联合补充NMN组的MDA水平显著低于单一运动组和单一NMN组(P<0.05)。与空白对照组相比,低氧对照组大鼠肺、脑组织SOD水平显著降低(P<0.001)。与低氧对照组相比,运动、补充NMN、运动联合补充NMN大鼠肺、脑组织中SOD活性显著升高(P<0.05、P<0.01)。运动联合补充NMN组的SOD活性显著高于单一运动组和单一NMN组(P<0.05)。与空白对照组相比,低氧对照组大鼠肺、脑组织CAT活性显著降低(P<0.001)。与低氧对照组相比,运动、补充NMN、运动联合补充NMN大鼠肺、脑组织中CAT活性显著升高(P<0.05、P<0.01)。运动联合补充NMN大鼠肺、脑组织中的CAT活性显著高于单一运动组和单一NMN组(P<0.05)。4.运动和NMN对大鼠肺、脑部炎性指标的影响与空白对照组相比,低氧对照组大鼠肺、脑组织IL-1β的水平显著升高(P<0.001)。与低氧对照组相比,运动组、运动联合补充NMN组大鼠肺、脑组织IL-1β水平显著降低(P<0.05、P<0.01)。运动联合补充NMN对于降低大鼠肺、脑组织IL-1β水平的效果好于单一运动干预(P<0.05)。与空白对照组相比,低氧对照组大鼠肺、脑组织IL-6水平显著升高(P<0.001)。与低氧对照组相比,运动组、运动联合补充NMN组大鼠肺、脑组织IL-6水平显著降低(P<0.05、P<0.01)。运动联合NMN对于降低大鼠肺、脑组织IL-6的效果好于单一运动干预(P<0.05)。与空白对照组相比,低氧对照组肺、脑组织TNF-α水平显著升高(P<0.001)。与低氧对照组相比,运动组、运动联合补充NMN组大鼠肺、脑组织TNF-α水平显著降低(P<0.05、P<0.01)。运动联合NMN对于降低大鼠肺、脑组织TNF-α的效果优于单一运动干预(P<0.05)。结论:(1)高原低氧条件可以增加大鼠肺、脑组织干湿比,诱发肺、脑组织发生高原肺、脑水肿的病理改变。提示,成功建立大鼠低氧损伤模型。(2)研究表明,六周运动、补充NMN、运动联合补充NMN具有改善大鼠肺、脑水肿的作用,进而提升促高原习服的能力。且运动联合补充NMN优于单一运动及单一补充NMN。(3)运动、补充NMN、运动联合补充NMN提升大鼠促高原习服能力的机制可能是通过抑制低氧诱发的氧化应激和炎症反应等实现。