在运动医学研究领域，运动疲劳的发生与转归机理、消除运动疲劳提高机体运动能力的新方法筛选、运动能力的遗传学研究、人类是否存在运动疲劳相关基因群等问题是目前国际上诸多专家、学者高度关注和最令人振奋的课题。目前，中医药消除运动性疲劳的研究，多以中医理论的整体观念出发，以脏腑学说为中心，并结合现代医学基础理论，运用较先进的科研手段和方法，使中医的辩证论从宏观走向微观，中药的研究从主观判定向客观指标发展。我们应用组织芯片技术研究长苞凹舌兰提取物对运动训练大鼠机体的影响，为探讨运动疲劳产生的规律和机制，选择科学的中药加速疲劳消除，提高运动能力提供科学的实验依据。 组织芯片具有体积小、信息含量高、并可根据不同的需要进行组合和设计的特点。它适用于免疫组化操作、原位PCR、原位杂交，并能大大提高实验效率，而且可根据需要灵活设计，所得结果均一可靠、可比性强，具有高通量、并行性、多样本、省时快速、简便经济、用途广泛、结果可靠、便于设计实验对照等优点。本实验首次将组织芯片技术引入运动人体科学研究领域，建立了运动大鼠组织芯片，为组织芯片技术在运动人体科学研究领域的应用进行了探究性研究。 材料与方法：采用健康雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠。实验动物由西安中医研究院实验动物中心提供，饲料采用该实验动物中心提供的国家标准啮齿类动物干燥饲料。实验大鼠均为3月龄，其平均体重为255±20g，共48只。常规分笼饲养，自由饮水进食，常规光照，，动物室温度为18℃～23℃，湿度40～60％。加药组每日以长苞凹舌兰提取物灌胃1ml，其余则灌胃安慰剂蒸馏水。按实验要求将大鼠分为安静对照组，有氧训练组，大强度疲劳组，服药对照组，服药有氧组，服药大强度组各8只。 长苞凹舌兰药材购自陕西中药材市场，经陕西师范大学生命科学院植物教研室任毅教授鉴定为兰科植物长苞凹舌兰的G.conopsedR.Br.的块茎。长苞凹舌兰药材300g加入95％乙醇放入超声发生仪提取3次，过滤，合并滤液，回收乙醇，入旋转蒸发仪蒸发呈糊状，至不再有酒精蒸出，以蒸馏水溶出备用，溶液浓度1％。 运动方案：(1)对照组及加药对照组：正常笼内生活状态，自由饮食，不运动。(2)有氧训练组及加药有氧组：每周5d，共8week。适应性训练3d后开始增加运动时间和运动速度：第1d，训练10min，速度10m/min，第2d训练15min，速度10m/min，第3d训练时间为15min，速度13m/min，如此，运动时间、速度隔日交替增加：先增时间，递增时间5min，递增速度3m/min。运动速度增至20m/min，运动持续时间增至60min后持续该强度和运动量。 (3)疲劳训练组及加药疲劳组：每周6d，共8week。适应性训练3d后开始增加运动时间和运动速度：第1d速度10m/min，时间10min第2d速度10m/min，时间15min，第3d速度13m/min，时间15min。运动强度增加同上，当运动速度增至20m/min，增加跑台坡度为5度，最终运动速度增至35m/min，运动持续时间增至60min。 大鼠运动训练8week于末次训练后次日上午摘取眼球取血。待检血红蛋白、血睾酮和皮质醇的血样加入0.1％肝素抗凝，待检其他指标者离心取血清。灌注固定取材，摘取各组织、固定，制作组织芯片。 采用免疫组织化学SABC法观察各组织Bax、Bcl-2、Cx43、Cx45、Hsp-27、c-fos指标积分光密度的变化。 结果：1.不同运动训练强度可抑制大鼠体重的增长率，尤其疲劳训练表现明显；中药长苞凹舌兰提取物对体重的增长没有明显影响；有氧和疲劳训练对提高心脏重量、心系数有着明显的意义，中药长苞凹舌兰提取物对心系数无显著影响。 2.中药长苞凹舌兰提取物在一定程度上可以降低Bun浓度、升高血红蛋白、血糖和血睾酮浓度，延缓疲劳的发生；中药长苞凹舌兰提取物可在一定程度上改善运动性低T症，提高大鼠运动能力；同时它升高LDH、降低CK在血液中的浓度。 3.成功制备组织芯片。得到包含144组织点6套组织蜡块，蜡块完整，肉眼可见组织点排列整齐，无缺损现象。组织点直径1mm，相距1mm，切片厚度3μm。芯片各点阵排列整齐，薄厚均匀，HE染色层次分明，对比明显，缺片率在0～2％之间，组织折叠现象少见；经形态学观察显示与大组织切片在形态学上无差异；与预设计符合率达95～100％。 4.建立大鼠了长苞凹舌兰提取物对运动训练大鼠机体影响的组织表达谱。5.Bax蛋白在心肌、肝组织和骨骼肌中表达最多，胃肠和血管平滑肌中表达较少；Bax蛋白表达量在服药大鼠组织中，与对照组比较，具有显著差异。 6.Bcl-2蛋白在肝组织、心肌表达较多，在胃肠平滑肌、血管平滑肌及骨骼肌中表达较少；在某些组织中服药组表达显著性减少，而在另外一些组织中则相反，提示药物对蛋白表达产生影响。 7.中等强度运动训练增高骨骼肌和肝组织中Bcl-2/Bax值，提示中等强度运动训练比安静状态时大鼠骨骼肌和肝组织细胞更不易发生凋亡，中等强度运动训练对骨骼肌和肝组织具有保护作用；大强度运动时，Bcl-2在骨骼肌中的表达显著降低，Bcl-2/Bax值大强度组小于服药大强度疲劳组，提示中药长苞凹舌兰提取物在大强度运动中对骨骼肌有保护作用；中等强度运动强度对大鼠的心肌Bcl-2/Bax比值无显著性影响；中药长苞凹舌兰提取物对大鼠的心肌Bcl-2/Bax基本无影响；中药长苞凹舌兰提取物可以有效地降低血管平滑肌Bcl-2/Bax比值，具有保护血管平滑肌作用。 8.c-fos蛋白在肝组织及心肌和骨骼肌中表达较多，在其他组织中表达较少；服药组大鼠肝组织内c-fos蛋白表达量大幅度下降，提示中药长苞凹舌兰提取物有保护肝组织的作用；而在骨骼肌和血管平滑肌中服药组较未服药组表达上升；服药组大鼠的心肌c-fos表达量与未服药组没有明显区别，提示中药长苞凹舌兰提取物对大鼠心肌影响不大。 9.中药长苞凹舌兰提取物对Hsp-27蛋白在有氧训练组和大强度疲劳组表达的影响大于安静对照组，服药有氧组和有氧训练组相比，除了肝组织和血管平滑肌外，其他组织的Hsp27蛋白表达均较有氧训练组有较大幅度的下降，其中胃肠平滑肌、骨骼肌和心肌中Hsp27蛋白表达与有氧训练组有显著下降；在服药大强度组也有类似表现。这说明中药长苞凹舌兰提取物对骨骼肌、心肌和肝组织有一定程度的保护作用。 10.Cx43在神经系统中都有表达，其中在脊髓表达最为丰富，其次为海马CAⅠ区、皮质和小脑。随着运动强度的增加，脊髓和皮质中的Cx43表达两变化不明显，海马CAⅠ区和CAⅢ区Cx43表达呈下降趋势，而在小脑中Cx43的表达则表现出上升的趋势；随着运动强度增加Cx43在心肌中的表达增加；而药物干预对其亦有显著的影响，在海马和皮质区，肝组织和心肌中Cx43蛋白表达变化幅度较大。11.Cx45在以上组织中表达量以心肌和肠平滑肌较为显著，血管平滑肌较少；运动和药物干预对其表达量变化主要表现在肝组织和心肌中。