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研究目的:本实验以运动疲劳(Sports fatigue,SF)和慢性疲劳综合症(Chronic fatigue syndromes, CFS)为动物模型,探究运动疲劳和慢性疲劳综合症对机体的影响,并通过补充苦菜(败酱草)多糖(Herba Patriniae polysaccharide, HPP)对动物机体抗疲劳的调节改善作用。初步阐运动性疲劳和慢性疲劳综合症对机体运动能力的影响,也为日开发HPP的药用价值提供实验依据。研究方法:1、HPP的制备与理化性质鉴定方法采用常规水提醇沉法提取苦菜粗多糖,再用纤维素(DEAE-52)柱和葡聚糖凝胶柱对苦菜粗多糖进行分级与纯化,最终得到其主要的多糖组分HPP,随后对其进行多糖含量与蛋白质含量测定、紫外和红外图谱分析、单糖组成与氨基酸组成分析,同时利用环境扫描电子显微镜和原子力电子显微镜对其分子形貌做了观察。2、HPP对运动型疲劳的影响检测方法建立5周的小鼠游泳运动疲劳模型,通过给小鼠灌服不同剂量的HPP水溶液,测定动物行为学方面的指标、组织生化指标和尿液代谢组学指标,组织生化指标分别在力竭运动即刻、运动24h恢复两种情况下测定,血液生化指标有血乳酸(Bla)、血尿素氮(BUN)、肌酸激酶(CK),骨骼肌和肝脏生化指标有糖原含量、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性。3、HPP对慢性疲劳的影响检测方法在多因素刺激下,建立4周的大鼠CFS模型,对CFS达标的动物,进行多阶段尿液采集和测定动物行为学方面的指标,利用气相质谱(GC-TOF-MS)技术对动物每阶段代谢组学指标指标进行对比与鉴定。动物行为学指标分别为体重、摄饮量、进食量、水迷宫实验、悬尾实验、旷野实验;尿液代谢分析指标分别为尿常规指标对比、质谱总离子图分析、主成分(PCA)分析、正交偏最小二乘法(OLPS-DA)分析、差异代谢物的筛选及代谢通路鉴定。研究结果:1、HPP的理化特性鉴定结果HPP中为典型的多糖结构,主要单糖由D-甘露糖、L-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖、D-半乳糖和L-阿拉伯糖组成。在对HPP的氨基酸检测中,检测出Cys(半胱氨酸)、Leu(亮氨酸)、Tyr(酪氨酸)、Lys(赖氨酸)、His(组氨酸)。2、HPP延缓运动型疲劳实验结果HPP对力竭即刻的小鼠机体内的MDA,肝糖原的恢复具有抑制作用,对力竭即刻的小鼠机骨骼肌、肝脏中的GSH-PX活性有一定提高。降低了力竭24h的小鼠机体内的CK和小鼠肝脏中的MDA,促进了对力竭24h的小鼠肌糖原、肝糖原含量的恢复,升高了力竭24h的小鼠肝脏中的GSH-PH活性。苦菜多糖对BUN浓度、Bla和力竭即刻小鼠的骨骼肌中的MDA、肌糖原无任何功效。可推断HPP对抗运动就有良好的功效。3、HPP改善CFS的实验结果苦菜多糖对CFS具有缓解作用。对CFS引起的进食量低、摄饮量低、体重消瘦、发育迟缓、毛发干糙、探索能力减弱、学习能力下降、记忆能力低下等症状,都具有很好的治疗效果。尿常规检测中酮体(KET)、亚硝酸盐(NIT)均未诊断出阳性。尿糖(GLU)、白细胞(WBC)、尿胆原(URO)、胆红素(BIL)、潜血(BLD)、蛋白质(PRO)数据均降低,对大鼠尿常规具有促进性作用。CFS组与安静组相比共得出12个差异代谢物,依次为:苹果酸、延胡索酸、棕榈酸、鞘氨醇、2,6磷酸果糖、α-酮戊二酸、葡萄糖酸、酒石酸、丙二酸、21-羟基孕烯醇酮、马来酰胺酸、莽草酸、乙酰鸟氨酸。CFS引起的紊乱代谢系统主要是:檬酸循环(TCA循环);CFS组与HPP治愈组相比共得出8个差异代谢物:水杨酸、D-阿拉伯糖醇、硬脂酸、棕榈酸、2-羟基吡啶、水杨苷、鞘氨醇、13-甲基苄醇。HPP对CFS产生影响的代谢系统为:糖基磷脂酰肌醇(GPI)生物合成和甘油磷脂代谢;其中有2个共同差异代谢物(鞘氨醇和棕榈酸)相对于CFS模型组有相反方向的改变,提示对于CFS导致的一些代谢系统紊乱,HPP具有针对性的改善。结论:通过本研究系列实验,证明HPP是一种蛋白多糖结合物,具有独特的分子形貌,并且对运动型疲劳具有良好的延缓作用,其机制与提高机体抗氧化能力和糖代谢能力有关;同时,HPP对慢性疲劳也有良好的改善作用,其代谢机制与改善了三酸酸循环、糖基磷脂酰肌醇生物合成和甘油磷脂代谢通路有关。