运动对部分免疫细胞因子的影响

摘 要:本文通过文献资料法综述运动对IL-2/sIL-2R系统的影响,以及在免疫调节过程中,其内部的精细调节过程.

关 键 词:运动训练白细胞介素-2总抗氧化能力

【中图分类号】G804.62【文献标识码】A【文章编号】1002-2139(2009)-11-0076-2

研究表明,大强度训练或竞赛可以影响运动员机体免疫功能,使机体发生感染的危险增加特别是上呼吸道感染,大强度运动导致运动员T淋巴细胞活性降低是免疫机能下降的原因之一,各细胞因了间相互作用形成一个复杂的网络,在机体免疫系统中起重要的调节作用,IL-2主要由活化的CD4+T细胞及少量CD8+T细胞产生,在免疫调节中起重要作用,其主要生物学效应为T细胞生长因子,介导淋巴细胞活化增值,血清中可溶性白细胞介素-2受体(sIL-2R)升高可中和循环中IL-2而导致免疫低下,因此,IL-2/sIL-2R系统平衡紊乱必将对机体免疫状况产生重要影响.

1运动与IL-2、sIL-2R的关系

白介素-2(Interleukin2,IL-2)是在研究T细胞长时间生长的条件下发现的.1976年Man等人用丝裂原(植物血凝素(PHA)、刀豆蛋白A(Con)A等)刺激T淋巴细胞产生一种因子,当时命名为T细胞生长因子(TCGF)并于1979年在国家淋巴因子会议上正式命名为白细胞介素-2.

IL-2主要由活化的CD4+T细胞及少量CD8+T细胞产生,是一种免疫调节淋巴因子,是淋巴细胞、单核巨噬细胞等活化后产生的具有高活化的多功能的小分了蛋白.IL-2在免疫调节中起重要作用,其主要生物学效应为T细胞生长因子.免疫应答的重要过程是淋巴细胞的活化,而T淋巴细胞的活化是细胞介导的免疫应答的中不可缺少的内容.因而IL-2和T细胞表面IL-2R的产生是T细胞活化的重要标志.其水平反映T细胞的功能状态,故IL-2被认为是一种重要的免疫调节因了,IL-2的产生能力可作为机体细胞免疫功能的重要指标.

未活化的CD4+T细胞在接受抗原刺激后可以迅速产生IL-2、IL-4和IFN-γ等少量细胞因子,此时的CD4+T细胞称为Th0细胞,其可以分别在不同条件下分化成Th1和Th2细胞,Th1分别分泌IL-2、TNF和IFN-γ等细胞因子,促进免疫应答,并能够促进B细胞、NK细胞的功能,活化巨噬细胞.Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10和IL-13等细胞因子,诱导B细胞增殖并分化成能合成抗体的浆细胞,增强IgG和IgE的合成,是与体液免疫反应有关的辅助性T细胞.

白介素的生物学作用以刺激T细胞增生为主,除此之外还有其他重要功能,如促T细胞增殖,维护整个NK细胞的活化、分化和增殖,调节NK细胞保持它的自然杀伤力,诱导细胞毒性T淋巴细胞产生和增殖,诱导淋巴因子活化淋巴细胞产生,促B细胞增殖分化作用,以及与其它白介素等的协同作用.

2运动对白介素-2的影响

由于实验对象的训练水平、生理、心理状态以及运动负荷的大小、性质等因素的不同,使对IL-2的研究结果有所不同.研究对年轻自行车运动员进行6个月的大强度训练,每周大约500千米,在训练期前后测定免疫功能指标,以健康不训练者作对照.结果显示在训练结束后,IL-2的产生减少.观察长期训练的大鼠急性运动后的免疫反应,大鼠进行10周的转轮训练,训练组和对照组在处死前都进行了10分钟70%最大摄氧量强度的运动,结果,急性运动后训练组IL-2的产生下降.娇玮的实验证明小鼠力竭游泳后脾细胞分泌的IL-2显著下降.过渡训练、营养不足或肌肉损伤都会回IL-2的产生和白细胞的反应产生负面效应.

研究8名健康业余运动员3个月中等强度耐力训练,强度控制在1.8-2.5mmol/L血乳酸浓度,每周3-4次,3个月后训练组的有氧水平增加,但IL-2没有显著性变化.另有研究,对8名健康受试者每周进行3-5小时的中等强度跑步,持续12周,虽然乳酸阈跑速有所增加,但IL-2没有显著变化.有些研究报道运动训练使IL-2增加,观察7名男性运动员在一次急性疲劳性运动后,体外PHA诱导的静脉血T淋巴细胞分泌的IL-2活性变化,运动后即刻T淋巴细胞分泌的IL-2活性略高于运动前,运动后3个小时显著升高,24小时后下降到略高于安静值,作者认为急性运动后免疫机能增强的反应.另有报道,马拉松运动后16个小时IL-2升高.60分种组,每天进行一次无负重游泳60分钟,120分钟组每天进行一次无负重游泳120分钟,两组分别进行8周训练,结果与对照组比较,120分钟组血清IL-2含量显著下降,而60分钟组血清IL-2水平显著高于对照组.

观察习练太级拳对老年人IL-2浓度的影响,实验选择城镇老年妇女(55-65岁16人,随机分为运动组(10人)和对照组(6人).运动组受试者每人进行太极拳运动,对照组正常日常话动,不进行有目的的体育锻炼,结果发现:运动组经过6个月的太极拳练习,血清IL-2浓度明显升高,一次性太极拳练习明显提高血清IL-2的浓度.30分钟运动组为每天无负重游泳一次30分钟,60分钟运动组为每天无负重游泳一次60分钟,两组均运动8周,在大鼠运动结束后24小时后处死,结果发现,与对照组相比,两组血清IL-2含量显著高于对照组.采用SD大鼠进行一次急性负重游泳运动,负重为体重的3%,停止运动的标准为大鼠沉入水底5s,运动后18h处死,结果显示大鼠血浆IL-2下降,但没有显著性差异.

3运动对可溶性白细胞介素2受体的影响

运动训练对sIL-2R的影响受因受对象的训练水平、生理、心理状态以及运动负荷的大小、性质等因素的影响,研究的报道结果各异.

运动训练使sIL-2R升高的研究,中等强度耐力训练12周(4-5次/周,30分钟/次,65-70%最大摄氧量强度),后进行一次性功率自行车运动(60%最大摄氧量强度,60分钟)后的免疫反应,12周训练组的sIL-2R比对照组增加了33%.15名运动员在力竭性运动前24小时、运动后1小时、运动后20小时取血,结果运动后1小时血清中sIL-2R升高,24小时基本恢复.运动训练使sIL-2R降低的研究,观察业余体校儿童少年运动员进行一周大强度训练,在每次训练后都有sIL-2R显著下降,在运动训练后24小时后基本恢复.研究长期运动对免疫系统的影响,发现在赛前集训期内,优秀的散手运动员血清sIL-2R浓度呈下降趋势,与训练前相比,大负荷训练结束后36小时和赛前一周sIL-2R浓度显著下降.

运动训练使IL-2降低或不变的研究大多是长期有氧运动,长期运动可能使免疫机能提高,使定量运动后IL-2的变化幅度比对照组小,即同样负荷对经过有氧训练组的免疫反应小.长期有氧运动使机体对有氧运动处于免疫平衡状态,运动后sIL-2R可能没有显著变化.sIL-2R在运动后出现降低可能是免疫抑制在运动后达到一定的缓解.对免疫机能的评定时单独看sIL-2R是不够的,应结合IL-2水平,同时还应考虑到运动的具体性质、阶段、运动员的实际情况等因素.由于免疫反应同样受机体内环境的影响,运动过程中自由基代谢会对免疫机能造成一定的影响.

总之,运动引起免疫系统的变化随着运动形式、运动强度、运动持续时间而变化.高强度长时间运动引起免疫系统功能的暂时性抑制,急性短时中等强度运动激活免疫系统并提高免疫功能,长时间的耐力运动或长期的强化性训练则抑制免疫功能.另外,不同年龄人群对同一强度运动的免疫反应不同.且有大量流行病学的资料表明,适量运动提高机体抗病能力,包括细胞免疫和体液免疫功能,过度训练则使机体对各种疾病尤其是各种细菌和病毒感染性疾病易感性增加.当运动量、强度等安排的不当时会出现免疫下降,使机体易感,反而起不到健身的作用,对运动员的训练更是重要,运动员为了取得好的成绩必须超越自身的各个方面的机能,然而,大运动强度的训练对机体免疫有负面的影响.

作者简介:曾庆国(1978-),男,汉族,河北人,助教,研究方向:运动医学.