研究目的:预防和缓解运动疲劳的研究具有十分重要的意义,氢作为新兴的具有抗氧化作用的物质,在抗疲劳领域的研究还有待更加深入挖掘,而花青素作为一种营养补剂已应用于运动科学领域,发挥抗疲劳的效果。本文通过氢水和花青素对运动大鼠抗疲劳作用的比较研究,探讨氢作为一种新兴的抗氧化剂和花青素作为一种运动营养补剂对运动大鼠抗疲劳的作用效果,以及将花青素溶于氢水后的复合运动补剂是否对运动大鼠抗疲劳的效果有协同增加的作用。为减轻氧化应激,缓解运动疲劳,促进机体的恢复提供可行性方法,同时也为体能的恢复,以及运动补剂的补充提供理论依据和科学指导。研究方法:本实验选取SD大鼠64只,将其随机分成两组,运动至力竭组和运动组,每组再随机分为4个亚组,每组8只,分别为运动力竭组(CON-E),氢水力竭组(H_2-E),花青素力竭组(ACN-E),氢水+花青素力竭组(H_(2+)ACN-E);运动对照组(CON),氢水运动组(H_2),花青素运动组(ACN),氢水+花青素运动组(H_2+ACN),所有组的大鼠每天均进行药物干预和训练。每次的灌胃剂量为3ml(花青素组按照体重100mgdiABZI STING agonist/kg的剂量进行灌胃)。大鼠跑台训练方案如下,每天运动30min,第一周速度为15 m/min,第二周为20 m/min,第三周为25 m/min,第四周为27 m/min,四周后,运动力竭组大鼠以30 m/min的速度运动至力竭,记录力竭时间,检测其即刻血乳酸值,并用透射电镜观察腓肠肌线粒体结构。运动组大鼠进行疲劳转棒测试,用全自动生化分析仪检测血浆疲劳生化指标(LDH、CK、BUN)、用生化试剂盒检测血浆以及腓肠肌的氧化应激指标(SOD、GPX、MDA)、用糖原试剂盒检测糖原(肌糖原、肝糖原)储备、用实时荧光定量PCR检测线粒体拷贝数量(Mt ND1、Mt COX2)和线粒体生物发生(PGC1-α、Nrf1、Nrf2、TFAM),并对运动对照组,氢水运动组和花青素运动组的腓肠肌进行转录组测序分析。研究结果:经过氢水的干预,大鼠力竭时间和疲劳转棒时间显著延长(P<0.05),LDH和CK活性显著降低(P<0.05),BUN和LA含量显著降低(P<0.05),MDA含量显著降低(P<0.01),SOD和GPX活性显著增加(P<0.05),肝糖原含量显著增加(P<0.01)。CON-E组线粒体有空泡样出现,结构破坏,膜结构发生损伤,而氢水干预后线粒体结构相对较完整,损伤程度减轻。而Mt ND1、Mt COX2的相对表达量显著增加(P<0.01),Nrf1、Nrf2、TFAM相对表达量含量显著增加(P<0.05)。转录组学测序差异基因GO富集,在生物过程中,主要涉及肌肉组织发育、横纹肌发育、糖皮质激素刺激、皮质类固醇刺激;在细胞成分中,主要涉及细胞外基质、转录因MK-4827采购子复合物、血红蛋白复合物;在分子功能中,主要涉及载氧体活性。而差异基因的KEGG富集分析,主要富集在MAPK信号通路、NOD样受体信号通路、PI3K-Akt信号通路?经过花青素的干预,大鼠力竭时间和疲劳转棒时间显著延长(P<0.05),LA含量显著降低(P<0.05),LDH和CK活性显著降低(P<0.01),MDA含量显著降低(P<0.01),SOD和GPX活性显著增加(P<0.05),肝糖原含量显著增加(P<0.05),肌糖原含量显著增加(P<0.01)。线粒体胞膜完整性相对较好,线粒体结构部分肿胀,Mt diagnostic medicineND1的相对表达量显著增加(P<0.01),PGC1-α、Nrf1、TFAM相对表达量含量显著增加(P<0.05)。转录组学测序差异基因GO富集,在生物过程中主要涉及氧气输送、细胞氧化剂去毒、过氧化氢分解代谢;在细胞成分中主要涉及细胞外基质、血红蛋白复合物;在分子功能中主要涉及氧化还原酶活性、抗氧化活性、过氧化物酶活性、氧载体活性、氧结合。而差异基因的KEGG富集分析,主要富集在PI3K-Akt信号通路、蛋白质的消化吸收、代谢途径、产热效应、Rap1信号通路、丙酮酸代谢、MAPK信号通路。经过氢联合花青素的干预,大鼠力竭时间和疲劳转棒时间显著延长(P<0.05),LA含量显著降低(P<0.01),BUN含量显著降低(P<0.05),LDH和CK活性显著降低(P<0.01),MDA含量显著降低(P<0.01),SOD和GPX活性显著增加(P<0.05),肝糖原含量显著增加(P<0.01),肌糖原含量显著增加(P<0.05)。线粒体胞膜完整性相对较好,线粒体结构部分肿胀,Mt ND1的相对表达量显著增加(P<0.05),PGC1-α、Nrf1、Nrf2、TFAM相对表达量含量显著增加(P<0.05)。但与氢水和花青素单独干预相比,各个指标均没有显著差异性。研究结论:氢水单独干预可以增强运动表现,减少细胞损伤和氧化应激,改善线粒体功能。转录组学结果提示,氢是通过调控MAPK,PI3K-Akt通路,调节骨骼肌相关基因表达来发挥抗疲劳的作用。花青素单独干预可以增强运动表现,减少细胞损伤和氧化应激,增加糖原储备,改善线粒体功能。转录组学结果提示,花青素是通过调控PI3K-Akt通路以及代谢通路,调节抗氧化相关基因表达和能量代谢方面来发挥抗疲劳的作用。氢联合花青素可以增强运动表现,减少细胞损伤和氧化应激,增加糖原储备,改善线粒体功能。但与氢和花青素单独干预相比,但各指标均无显著差异。氢水和花青素单独干预以及二者联合干预均具有抗疲劳的效果,但二者联合干预并无协同增加的效果。