运动对机体铁稳态的作用及机制探讨

论文摘要

研究目的:在以往研究有关运动对运动员血液铁状态影响的研究文献中,无论是对于男性还是女性运动员,研究结果均包括铁状态的升高、不变、降低等不同的争议。本研究通过整理和分析国际上研究运动训练对机体铁状态影响的英文文献报道中的数据资料,应用综合分析方法（Meta-analysis）研究运动对男女运动员铁状态的影响;在动物运动模型中,观察长期耐力运动后机体铁状态的改变,并观察肝脏内铁调节蛋白（Iron-regulatory protein,IRP）与铁反应元件（Iron responsiveelement,IRE）结合活性的改变,以此探讨运动影响铁稳态的调节机制。研究方法:（1）综合分析长期耐力运动的人体中铁状态改变。首先在Medline数据库检索2005年以前发表的有关运动员运动训练与机体铁状态关系的英文文献,然后通过手工进一步收集上述数据库未收录的其他相关英文文献。根据文献中的研究对象、运动时间、运动方式、运动强度、研究方法和铁状态研究指标,设立纳入标准和排除标准从而对获得文献进行筛选,分别获得不同性别研究对象的铁状态资料的数据库。通过对数据资料的齐性检验,选用固定或随机效应模型进行统计分析。（2）观察动物模型长期耐力运动后机体铁状态改变及探讨运动后体内铁稳态调节机制。采用健康雌性Sprague-Dawley（SD）大鼠20只,3月龄,体重180～200g。随机确定分为运动组（EG）和静息组（SG）。EG大鼠游泳每天2h,每周5d（休息2d）,持续3个月。SG除运动外,其余处理与相应的EG相同。试验期满3个月,分析血液铁状态指标,包括红细胞数量（RBC）、血红蛋白（Hb）浓度、红细胞压积（Hct）、血浆铁（PI）浓度、转铁蛋白饱和度（TS）和总铁结合力（TIBC）,比较EG与SG之间的显著差异;并采用改进后的凝胶阻滞迁移方法（Electrophoretic mobility shift assays,EMSA）定量分析肝脏组织IRP与IRE结合活性和最大结合活性。研究结果:（1）运动员训练后体内铁状态改变。与训练前相比,女运动员血清铁蛋白（Fn）浓度显著降低;血清铁（SI）、转铁蛋白饱和度（TS）、血红蛋白（Hb）和血细胞比容（Hct）无明显变化。与训练前相比,男运动员在运动后Fn和Hct显著降低;SI、TS和Hb无明显变化。（2）动物模型长期耐力运动后体内铁状态改变。EG与SG相比,血液中TS显著降低,TIBC显著升高;RBC计数、Hb浓度、Hct与PI浓度无显著改变。（3）长期耐力运动对肝脏内IRP结合活性的影响。EG与SG相比,IRP结合活性百分比无显著性改变;IRP结合活性及总结合活性显著增加。研究结论:由于运动可影响月经周期,发生月经紊乱,因此,文献普遍认为运动主要降低女性运动员的铁状态。然而,本研究观察到,男、女运动员长期运动训练均可导致体内铁状态降低,男性运动员铁状态降低尤为明显;女性运动员主要表现为Fn降低,而男性运动员还表现为Hct下降。在长期游泳运动模型中,发现在高水平的铁供给情况下,长期运动不降低PI,也不导致贫血;但可导致TS下降和TIBC升高;同时,还观察到长期运动显著增加肝脏组织细胞内IRP数量,说明长期运动可通过IRP与IRE的结合,在转录后水平调节铁调控基因的表达,保持体内铁的稳态。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 中英文对照表
• 第一章 绪论
• 1.1 铁的重要性
• 1.2 铁在体内存在形式
• 1.3 铁在体内代谢
• 1.3.1 外源性铁
• 1.3.2 内源性铁
• 1.3.3 铁的排泄
• 1.4 铁与运动能力的关系
• 1.5 运动对铁代谢的影响
• 1.5.1 运动影响铁状态的研究进展
• 1.5.2 运动导致低铁状态的原因
• 1.6 运动对铁代谢调节机制的影响
• 1.6.1 运动情况下铁吸收的调节
• 1.6.2 运动情况下NO与铁代谢
• 1.6.3 运动情况下促红细胞生成素（EPO）与铁代谢
• 1.6.4 运动情况下缺氧或低氧与铁代谢
• 1.7 研究内容及选题的意义
• 第二章 运动对铁状态影响的Meta分析
• 2.1 数据的收集和整理
• 2.1.1 论文统计与数据处理
• 2.1.2 论文质量评价
• 2.2 数据分析
• 2.2.1 同源性分析
• 2.2.2 合成效应分析
• 2.3 结果
• 2.3.1 女性运动员血液指标统计结果
• 2.3.2 男性运动员血液指标统计结果
• 2.4 讨论
• 2.5 本章小结
• 第三章 运动对模型铁状态的影响
• 3.1 试验材料与方法
• 3.1.1 试验动物及分组
• 3.1.2 运动情况
• 3.1.3 样本采集
• 3.1.4 试验材料
• 3.1.5 测试项目及方法
• 3.2 统计方法
• 3.3 试验结果
• 3.3.1 红细胞数量（RBC）的变化
• 3.3.2 Hb的变化
• 3.3.3 Hct的变化
• 3.3.4 PI的变化
• 3.3.5 TIBC的变化
• 3.3.6 TS的变化
• 3.4 讨论
• 3.5 本章小结
• 第四章 运动对肝脏内铁调节蛋白结合活性的影响
• 4.1 试验材料与方法
• 4.1.1 试验动物分组与运动
• 4.1.2 饲料配方
• 4.1.3 样本采集
• 4.1.4 试验材料
• 4.1.5 测试方法及指标
• 4.2 统计分析方法
• 4.3 试验结果
• 4.3.1 EMSA检测IRE-RNA探针与IRP结合的特异性
• 4.3.2 SG大鼠肝脏内IRP结合活性测定结果
• 4.3.3 SG大鼠肝脏内IRP总结合活性测定结果
• 4.3.4 EG大鼠肝脏内IRP结合活性测定结果
• 4.3.5 EG大鼠肝脏内IRP总结合活性测定结果
• 4.3.6 运动对肝脏内IRP结合活性的影响
• 4.3.7 运动对肝脏内IRP总结合活性的影响
• 4.3.8 运动对肝脏内IRP结合活性百分比的影响
• 4.3.9 运动对肝脏内IRP/IRE结合的解离常数（Kd）影响
• 4.3.10 运动对肝脏内IRP/IRE总结合的Kd影响
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 研究总结与展望
• 5.1 研究总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 本文研究的创新之处
• 在校期间发表论文