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研究目的:本文探究力竭运动过程中血乳酸浓度和外周循环中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps,NETs)释放的变化情况及两者间的相互关系,通过体内和体外实验相结合的方法,寻求力竭运动中中性粒细胞释放NETs的能力被抑制的可能途径,力图从天然免疫的角度揭示过度运动致使机体暂时性免疫抑制的机理。研究方法:50只7周龄C57BL/6雄性小鼠,随机分为5组:安静对照组(CON),递增负荷运动60min组(E60),递增负荷至力竭组(EE),力竭运动后恢复1.5小时组(1.5E)和力竭运动后恢复3小时组(3E)。除CON组外,其余4组进行递增负荷跑台运动,运动方案为:首先以10m/min的速度进行15min的热身,随后将跑速提高至15m/min维持15min,接着每隔15min将跑速提高3m/min,直至小鼠力竭,跑台坡度为5°。其中,E60组小鼠在完成60min的递增负荷跑步,跑速为24m/min时即停止运动,EE组、1.5E组和3E组小鼠均运动至力竭。E60组和EE组小鼠运动结束后即刻取材,1.5E组和3E组小鼠在运动结束后分别休息1.5小时和3小时后取材。取材内容主要为外周血和骨髓,并在力竭运动全过程中不同时间点通过小鼠尾静脉血测试血乳酸浓度;此外,通过ELISA法、荧光染色法分别检测血清白介素(Interleukin,IL)-6、血清游离DNA(cellfree-DNA,cf-DNA)和髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)-DNA复合物的水平,通过分离骨髓外周血和骨髓中性粒细胞进行体外刺激观察NETs形成的情况,通过活性氧(Reactive oxygen species,ROS)探针DCFH-DA检测细胞内活性氧的释放情况。所有数据通过单因素方差检验进行统计分析,相关性分析采用Pearson相关,P值小于0.05视为显著性差异。研究结果:1)力竭运动中,血乳酸水平呈现先平稳后急速上升的趋势,运动结束后迅速恢复到安静水平。递增跑台运动进行75min,跑速递增至27m/min的这段运动过程中,小鼠的血乳酸水平保持在2.5mmol/L左右,在跑速递增至30m/min时,小鼠的血乳酸水平出现了明显上升的点,并且在跑速递增至33m/min至36m/min的阶段中,血乳酸水平出现了峰值,浓度保持在5.8mmol/L左右。2)E60组、EE组、1.5E组和3E组的血清IL-6的浓度均显著高于CON组,并且1.5E组呈现IL-6水平的最高值。递增运动过程中,血清IL-6的水平呈逐渐上升的趋势,并且在力竭运动后1.5小时达到峰值,力竭运动后3小时则呈现出下降的趋势。3)血清cf-DNA水平呈逐渐上升的趋势,运动后恢复期呈逐渐下降的趋势;血清中MPO-DNA水平则呈现出相反的趋势。力竭运动中,血清cf-DNA逐步上升,在力竭运动即刻达到峰值,在恢复期逐步下降;作为反应NETs释放水平的MPO-DNA复合物水平则在力竭运动中呈逐步下降的趋势,在运动后恢复3小时并没有显著的提升。4)EE组运动后即刻外周血中性粒细胞释放NETs的水平低于CON组。分离力竭运动后即刻小鼠外周血中性粒细胞进行体外培养并用佛波酯(phorbol myristate acetate,PMA)刺激,结果显示,与CON组相比,EE组外周血中性粒细胞释放NETs的能力显著较低。5)力竭运动中血乳酸水平和cf-DNA呈正相关(R2=0.5686,P=0.0001),血乳酸水平与MPO-DNA复合物呈负相关(R2=0.5274,P=0.0003)。通过Pearson相关性分析,力竭运动中和运动后即刻的20个样本显示血乳酸浓度与cf-DNA和MPO-DNA复合物水平分别呈显著正相关和负相关;cf-DNA和MPO-DNA复合物水平间无明显相关性,提示力竭运动中血乳酸的堆积对于中性粒细胞释放NETs可能起到抑制作用。6)不同浓度血乳酸刺激小鼠骨髓中性粒细胞释放NETs水平呈逐渐下降趋势,中性粒细胞内ROS水平也呈现相同下降趋势。分体小鼠骨髓中性粒细胞,体外分别加入5mM,10mM,15m M,20mM乳酸(单独/结合PMA)进入培养基,4小时培养后,检测NETs和细胞内ROS的释放情况。结果显示,PMA结合乳酸刺激下,随着乳酸浓度的上升,NETs的释放逐渐受到抑制,中性粒细胞内ROS的释放也呈现同样抑制的趋势;单独乳酸刺激下,NETs和细胞内ROS释放被抑制的趋势较为平缓。研究结论:1)力竭运动中血乳酸的堆积与外周中性粒细胞释放NETs呈负向相关;2)乳酸抑制中性粒细胞释放NETs是通过降低细胞内ROS的生成发挥作用。