耐力训练女性血浆细胞外囊泡中硫氧还蛋白在急性运动后的上调及其抗氧化作用

这篇研究揭示了耐力训练女性在急性跑步运动后，血浆细胞外囊泡（EVs）中硫氧还蛋白（Thioredoxin）的显著上调及其对氧化应激的保护作用。通过质谱分析和Western blot验证，发现运动诱导的EVs携带多种氧化还原稳态相关分子，其中硫氧还蛋白变化最为显著。功能实验证实，运动后EVs可增强细胞对H2O2诱导氧化损伤的抵抗能力，为运动介导的全身性抗氧化机制提供了新见解。

　　

ABSTRACT

研究聚焦耐力训练女性在60分钟递增负荷跑步后血浆细胞外囊泡（EVs）的蛋白质组变化。运动作为健康干预手段，其效应部分通过循环系统中的"运动因子"（exerkines）介导，而EVs近年被视为这些分子的潜在载体。通过质谱分析发现，9种蛋白在运动后差异表达，其中氧化还原稳态核心酶硫氧还蛋白上调最显著，Western blot进一步验证了这一结果。功能实验显示，运动后EVs能显著保护乳腺癌细胞MDA-MB-231抵抗H₂O₂诱导的氧化损伤。

1 Introduction

运动通过多器官分泌的分子网络调控生理效应，EVs作为新型通讯载体备受关注。既往研究多在男性或混合队列中进行，而女性数据匮乏。本研究首次针对耐力训练女性，采用渐进式跑台运动模型（5分钟热身+30分钟70% HR_max+20分钟80% HR_max+10分钟峰值负荷），通过尺寸排阻色谱（SEC）分离血浆EVs，结合电子显微镜（EM）和Western blot进行表征。

2 Materials and Methods

15名规律训练的健康女性（平均VO₂峰值40.6±5.3 mL/kg/min）完成运动测试。血浆经双离心（3000 g×10 min）预处理后，采用qEV1 35 nm SEC柱分离EVs，通过动态光散射（DLS）和CD9/Alix/Flot-2标志物确认EVs富集。蛋白质组分析采用timsTOF Pro质谱仪，数据依赖采集（DDA）模式，PEAKS Studio 10.6进行数据库检索（UniProtKB人类蛋白质组）。氧化应激实验使用CellROX Deep Red荧光探针定量H₂O₂诱导的ROS水平。

3 Results

3.1 IL-6应答验证

邻近延伸检测（PEA）显示运动后血浆IL-6显著升高（p<0.01），NOS3和CASP-8同步上调，确认队列对运动刺激的敏感性。

3.2 EVs特征

EM显示典型杯状EVs（50-200 nm）与脂蛋白样颗粒共存。Western blot检测到载脂蛋白A-I/B污染，提示血浆EVs制备的固有挑战。

3.3 蛋白质组变化

LC-MS/MS鉴定出9个差异蛋白（FC≥1.4，p≤0.05），硫氧还蛋白上调幅度最大（2.1倍）。Western blot验证其在9例样本中7例显著增加，且增幅超越EV标志物Alix，提示特异性富集。

3.4 功能验证

150 μM H₂O₂处理时，运动后EVs预处理使MDA-MB-231细胞存活率提升35%，形态学损伤显著减轻。

4 Discussion

本研究首次在耐力训练女性中建立急性运动-EVs-硫氧还蛋白轴的联系。与男性队列研究（如Whitham等发现的300个差异蛋白）相比，训练可能减弱蛋白质组应答幅度。硫氧还蛋白作为多功能抗氧化剂，其EVs递送可能解释运动对远端器官的保护效应。脂蛋白污染问题（如ApoB-48检出）提示未来需结合密度梯度离心等技术优化分离方案。

运动诱导EVs的抗氧化功能具有转化潜力：①作为运动益处的生物标志物；②启发新型抗氧化治疗策略。后续研究可拓展至不同训练水平、月经周期阶段的女性群体，并探索硫氧还蛋白的细胞特异性摄取机制。