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综述:多酚类物质在预防肌肉损伤和促进运动恢复中的作用机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月11日 来源:European Journal of Medical Research 2.8
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本文系统综述了多酚类化合物(如姜黄素、槲皮素、白藜芦醇)通过调控氧化应激(ROS)、炎症因子(TNF-α/IL-6)及关键通路(Nrf2/NF-κB/PI3K-Akt-mTOR)改善运动性肌肉损伤(EIMD)的作用机制,为运动营养干预提供了循证依据。研究特别强调多酚类物质通过激活卫星细胞修复、调节钙离子稳态(Ca2+)和线粒体功能,有效缓解延迟性肌肉酸痛(DOMS)和肌力下降。
植物多酚作为天然抗氧化剂的代表,其核心结构由芳香环与羟基(-OH)组成。根据化学结构可分为黄酮类(如槲皮素、山奈酚)、酚酸、芪类(如白藜芦醇)和木脂素等亚型。其中黄酮类化合物以C6-C3-C6骨架为特征,包括黄酮醇(3-羟基黄酮结构)、黄烷酮(柚皮苷)和黄烷-3-醇(表没食子儿茶素)等衍生结构。姜黄素作为线性二芳基庚烷分子,其生物利用度限制可通过纳米载体技术改善,而白藜芦醇的顺反异构体差异直接影响其生物活性。
运动性肌肉损伤(EIMD)分为原发性机械损伤和继发性炎症反应两阶段。离心收缩通过肌节非同步拉伸导致Z盘断裂和兴奋-收缩耦联(E-C coupling)障碍,引发肌浆网钙离子(Ca2+)泄漏。过量Ca2+激活钙蛋白酶和磷脂酶A2,促使线粒体膜电位崩溃并诱发细胞凋亡。中性粒细胞浸润释放活性氧(ROS),通过NF-κB通路上调COX-2和iNOS表达,形成氧化应激与炎症的恶性循环。卫星细胞在基底膜与肌膜间的增殖分化是肌肉再生的关键,其激活受IGF-I/II和IL-6等生长因子调控。
姜黄素通过Nrf2通路增强超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性,12周补充使男性运动员尿中8-OHdG水平降低19.4%。其代谢产物四氢姜黄素可降低AMP/ATP比值(P<0.01),通过PI3K/Akt/mTOR通路促进糖原合成酶(GS)表达,使小鼠游泳耐力提升273.5%。
槲皮素在人体试验中显示剂量依赖性效应:1g/日剂量使离心运动后肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)降低30-45%,并通过抑制线粒体脂质过氧化维持GSH/GSSG平衡。值得注意的是,其与芒果叶提取物联用可减少100次跳深训练后机械冲动损失达22%。
白藜芦醇高剂量(150mg/kg)干预显著下调小鼠腓肠肌TNF-α mRNA表达(P<0.05),同时上调SIRT1和AMPKα2基因表达。人体试验显示500mg/日剂量使抗阻训练后相对峰值功率(RPP)提升15%,并通过降低CK水平(P<0.05)加速72小时恢复进程。
现有证据存在物种差异:动物实验中没食子酸(GA)通过抑制铁死亡(ferroptosis)减轻肌损伤,但人体试验中黑果腺肋花楸汁对高强度间歇训练(HIIT)后CK水平无显著改善。可可黄烷醇(CF)1245mg组虽显示肌功能恢复趋势(效应量d=0.8),但未达统计学显著性。生物利用度是主要瓶颈,如姜黄素纳米制剂(Cureit?)使DOMS视觉评分降低28%,而普通制剂仅17%。
需重点探索多酚类物质的时序给药策略:姜黄素运动前7天补充可降低IL-8(P<0.05),而运动后补充更能改善肘关节活动度(ROM)。联合补充方案(如槲皮素+维生素C)对精英运动员的适用性、表观遗传调控(如组蛋白乙酰化)及肠道菌群代谢转化机制值得深入探究。
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