白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟功能的保護(hù)作用

張 琳，熊正英，郝選明，鄧樹(shù)勛，肖 鵬

白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟功能的保護(hù)作用

張 琳1，熊正英2，郝選明3，鄧樹(shù)勛3，肖 鵬1

目的：探討白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后大鼠腎臟功能的保護(hù)作用。方法：將24只兩月齡SD大鼠隨機(jī)分為安靜對(duì)照組、運(yùn)動(dòng)組、運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組，每組8只，運(yùn)動(dòng)組在活動(dòng)跑臺(tái)上進(jìn)行大強(qiáng)度跑臺(tái)訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)持續(xù)8周后，測(cè)試腎臟各項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果：大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可造成大鼠腎臟中MDA、總NOS、iNOS、NO顯著升高，總SOD、CuZn-SOD、GSH-Px、cNOS、Na+K+-ATPase、Ca2+-ATPase顯著下降。補(bǔ)充白藜蘆醇可使大鼠運(yùn)動(dòng)后腎臟中MDA、總 NOS、iNOS、NO下降，總 SOD、CuZn-SOD、Mn-SOD、GSH-Px、cNOS、Na+，K+-ATPase、Ca2+-ATPase水平升高。結(jié)論：白藜蘆醇可增強(qiáng)腎臟的抗氧化能力，保持腎臟酶活性。提示白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后腎臟功能有良好保護(hù)作用。

白藜蘆醇；大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)；抗氧化酶；一氧化氮；一氧化氮合酶；ATP酶；腎臟

腎臟是機(jī)體重要的排泄器官和調(diào)節(jié)器官，對(duì)維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定起著重要作用。許多研究表明，運(yùn)動(dòng)時(shí)能引起腎血流量或腎小球?yàn)V過(guò)率的降低[1]，引起運(yùn)動(dòng)性蛋白尿、血尿等。長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性腎缺血可導(dǎo)致腎功能異常。因此，如何減緩運(yùn)動(dòng)對(duì)腎的損傷，探討運(yùn)動(dòng)性腎損傷機(jī)制有著極大的現(xiàn)實(shí)意義。白藜蘆醇是一種多酚類化合物，具有較強(qiáng)的抗自由基、抗氧化作用[2-3]。前期研究表明，白藜蘆醇在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景[4]，有效地減輕運(yùn)動(dòng)后自由基的損傷[5-9]。Sener G等實(shí)驗(yàn)表明，白藜蘆醇可消除自由基，提高抗氧化酶的活性而保護(hù)缺血再灌注引起的腎臟過(guò)氧化性損傷[10]。本文擬觀察白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎組織自由基代謝、一氧化氮（NO）系統(tǒng)、ATPase活性影響，探討白藜蘆醇保護(hù)運(yùn)動(dòng)性腎損傷的可能性及其機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

雄性清潔級(jí)SD大鼠24只，兩月齡，體重180~220 g，購(gòu)于陜西中醫(yī)研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)中心，同時(shí)購(gòu)入基礎(chǔ)飼料，標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物飼養(yǎng)籠分籠喂養(yǎng)，自由進(jìn)食和飲水。動(dòng)物飼養(yǎng)室內(nèi)溫度22~26℃，濕度44%~72%，照明隨自然變化。

1.2 動(dòng)物分組

動(dòng)物適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，正式實(shí)驗(yàn)前3天，所有大鼠均進(jìn)行5~10 min跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，速度為5~10 m/min，坡度為0，以熟悉跑臺(tái)，并篩選動(dòng)物，剔除不良鼠后進(jìn)行隨機(jī)分組，分為安靜對(duì)照組（A）、運(yùn)動(dòng)組（B）、運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組（C），每組 8只。

1.3 動(dòng)物給藥

白藜蘆醇購(gòu)自西安天行健生物工程公司，純度99%；使用前用生理鹽水溶解，濃度為5 mg/mL，置于4℃冰箱保存。給藥：灌胃時(shí)間為每天上午 9∶00－11∶00，C 組給予白藜蘆醇 50 mg/kg 灌胃，體積為0．01 mL/g；A組和B組小鼠給予等體積的生理鹽水。

1.4 運(yùn)動(dòng)方案

A組不運(yùn)動(dòng)，安靜飼養(yǎng)。B和C組于動(dòng)物跑臺(tái)上先進(jìn)行5周的遞增負(fù)荷訓(xùn)練，然后進(jìn)行3周的大強(qiáng)度跑臺(tái)訓(xùn)練。前5周運(yùn)動(dòng)方案為：坡度為0，速度分別為15 m/min，22 m/min，27 m/min，31 m/min和35 m/min，每周6天，每天持續(xù)25 min，周日休息。后3周大強(qiáng)度跑臺(tái)訓(xùn)練方案為：坡度為0，速度為35 m/min，每周7天，每天持續(xù)35 min。

1.5 實(shí)驗(yàn)取材

B組和C組在8周訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)結(jié)束后次日晨麻醉處死，無(wú)菌取腎臟，置于冰生理鹽水中洗凈血液，用濾紙吸干，－80℃保存?zhèn)溆?。A組取材與B、C組相同。

1.6 樣品制備

腎臟組織勻漿液制備：稱取適量濕組織加生理鹽水按W∶V=1∶9制成10%勻漿，于4℃6 000 r/min離心15 min，取上清液。測(cè)定ATPase和NO組織勻漿液制備采用4℃，1 000 r/min離心10 min。

1.7 測(cè)試方法

SOD測(cè)定采用黃嘌呤氧化酶法，GSH－Px測(cè)定采用DTNB法，過(guò)氧化氫酶（CAT）測(cè)定采用可見(jiàn)光法，MDA測(cè)定采用TBA法，ATPase測(cè)定采用定磷法，一氧化氮（NO）測(cè)定采用硝酸還原酶法，一氧化氮合酶（NOS）測(cè)定采用NADPH黃遞酶法，組織蛋白測(cè)定采用考馬斯亮蘭法（均為南京建成生物工程研究所測(cè)試盒）。

1.8 統(tǒng)計(jì)處理

統(tǒng)計(jì)分析使用PASW Statistics 17．0版統(tǒng)計(jì)分析軟件完成，數(shù)值均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±SD）表示。多組之間的比較采用單因素方差分析（One－Way ANOVA），組間比較用T檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析，以P＜0．05為差異顯著性。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 補(bǔ)充白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟抗氧化能力的影響

運(yùn)動(dòng)組腎臟總SOD，CuZn－SOD，GSH－Px，CAT與安靜組相比較顯著性下降（P＜0．01）；運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組總 SOD，CuZn－SOD，GSH－Px與運(yùn)動(dòng)比較顯著上升，仍低于安靜組（P＜0．05 或P＜0．01），CAT 活性上升較為明顯，接近安靜組水平（P＞0．05）。各組Mn－SOD活性無(wú)顯著性差異（P＞0．05）。運(yùn)動(dòng)組活性顯著低于安靜組和運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組（P＜0．05），運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組與運(yùn)動(dòng)組相比顯著上升（P＜0．05），與對(duì)照組無(wú)顯著性差異。各組CAT活性無(wú)顯著性差異（P＞0．05）。運(yùn)動(dòng)組MDA含量明顯高于安靜組和運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組（P＜0．01），表明白藜蘆醇可有效地減輕大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)腎臟造成的損傷（見(jiàn)表1）。

注：*表示與安靜組有顯著性差異（P＜0．05）；**表示與安靜組有極顯著性差異（P＜0．01）；Δ表示與運(yùn)動(dòng)組有顯著性差異（P＜0．05）；ΔΔ表示與運(yùn)動(dòng)組有極顯著差異（P＜0．01）（下同）。

2.2 補(bǔ)充白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟NO、NOS的影響

運(yùn)動(dòng)組腎臟組織NO含量，總NOS和iNOS活性明顯高于安靜組和運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組（P＜0．05 或 P＜0．01），運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組明顯恢復(fù)，仍高于安靜對(duì)照組水平（P＜0．05 或 P＜0．01）。運(yùn)動(dòng)組腎臟組織cNOS活性明顯低于安靜組和運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組（P＜0．01），運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組cNOS明顯上升，與安靜組相比較無(wú)顯著性差異（P＞0．05）（見(jiàn)表 2）。

Tab.2 Levels of NO、NOS in kidney of every group rats（n=8）表2 各組腎臟NO、NOS測(cè)定結(jié)果測(cè)定結(jié)果 安靜組 運(yùn)動(dòng)組 運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組NO/（μmol·g prot－1）0．14±0．080．28±0．09*0．25±0．07*總NOS/（u·mg prot－1）0．54±0．060．71±0．09**0．66±0．08*iNOS/（u·mg prot－1）0．18±0．080．49±0．09**0．36±0．09**△cNOS/（u·mg prot－1）0．36±0．030．22±0．02**0．30±0．04△△

2.3 補(bǔ)充白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟ATP酶活性的影響

運(yùn)動(dòng)組引起腎臟組織 Na+，K+－ATPase 和 Ca2+－ATPase 活性極顯著性下降（P＜0．01），補(bǔ)充白藜蘆醇可以抑制這一現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組ATP酶活性與運(yùn)動(dòng)組比較上升（P＜0．05），仍低于安靜對(duì)照組水平（P＜0．05）（見(jiàn)表 3）。

表3 各組腎臟ATP酶測(cè)定結(jié)果Tab.3 Levels of ATPase in kidney of every group rats測(cè)定結(jié)果 安靜組 運(yùn)動(dòng)組 運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組Na+，K+－ATPase/（μmolpi·mg prot/hour－1） 0．38±0．03 0．30±0．03** 0．34±0．06*△Ca2+－ATPase/（μmolpi·mg prot/hour－1） 0．42±0．07 0．27±0．04** 0．37±0．08*△（n=8）

3 分析討論

3.1 補(bǔ)充白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟自由基代謝的影響

劇烈運(yùn)動(dòng)后自由基誘導(dǎo)腎脂質(zhì)過(guò)氧化物增加，誘發(fā)腎功能損傷[11]。許多研究表明通過(guò)抗氧化治療可提高抗氧化酶的活性，有效地清除自由基，降低脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，減輕氧化性損傷。de Jesus Soares T等報(bào)道，白藜蘆醇提高抗氧化酶活性，降低脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)而保護(hù)丙三醇引起的腎損傷[12]。Cadenas S等實(shí)驗(yàn)表明了白藜蘆醇能防止由KBrO3引起的腎DNA的氧化損傷，從而起到抗突變的作用[13]。本研究中，運(yùn)動(dòng)組與安靜組、運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組相比，總 SOD、CuZn－SOD 、GSH－Px、CAT 活性均顯著下降，MDA 明顯升高（P＜0．01 或 P＜0．05）。說(shuō)明大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)明顯降低了抗氧化酶的活性，使脂質(zhì)過(guò)氧化程度增加；而補(bǔ)充白藜蘆醇提高了大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟組織總SOD、CuZn－SOD、GSH－Px、CAT 活性，MDA 顯著下降（P＜0．01 或 P＜0．05）。這表明補(bǔ)充白藜蘆醇可提高大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后腎臟組織抗氧化酶活性，清除自由基，減少脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物的生成，從而對(duì)腎臟功能起保護(hù)作用。

3.2 補(bǔ)充白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟NO、NOS的影響

在急性缺血性腎損傷（AFR）中，NO及NOS有著雙重作用：一方面cNOS生成的NO有助于腎血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率的維持；另一方面iNOS過(guò)量產(chǎn)生的NO及其毒性代謝產(chǎn)物可引起嚴(yán)重的組織損傷。Noiri E等發(fā)現(xiàn)特異性抑制iNOS表達(dá)可部分通過(guò)阻止過(guò)量NO及其毒性產(chǎn)物對(duì)腎小管上皮細(xì)胞的致命性損傷，促進(jìn)上皮細(xì)胞再生而緩解AFR的損害[14]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)組大鼠腎臟中NO含量顯著高于安靜組，總NOS和iNOS活性均顯著高于安靜組，cNOS活性顯著低于安靜組，表明大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致cNOS失活，誘發(fā)iNOS活性增加，促使NO過(guò)量生成。其機(jī)制可能是運(yùn)動(dòng)時(shí)血管擴(kuò)張使肌肉血流量增加，增大的切應(yīng)力刺激內(nèi)皮生成NO，進(jìn)一步促進(jìn)血管舒張。另外，長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，刺激巨噬細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，造成組織細(xì)胞iNOS大量表達(dá)，產(chǎn)生過(guò)量NO[15]。Ara C等研究表明，白藜蘆醇可降低NO活性，減輕氧化應(yīng)激，保護(hù)膽汗郁積誘導(dǎo)的腎臟損傷[16]。本研究中，補(bǔ)充白藜蘆醇組大鼠在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，腎臟NO、總NOS、iNOS下降，cNOS活性上升，表明白藜蘆醇可通過(guò)抑制iNOS的活性，從而降低運(yùn)動(dòng)中NO總量的生成。其機(jī)制可能是：白藜蘆醇的抗氧化功能可直接清除運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的自由基，可以保護(hù)細(xì)胞膜內(nèi)外的氧化還原狀態(tài)，調(diào)節(jié)NO－NOS體系的平衡，減輕NO介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用。

3.3 補(bǔ)充白藜蘆醇對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠腎臟ATPase的影響

大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可能通過(guò)下面幾個(gè)方面影響腎組織ATPase活性：（1）運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于血液重新分配，腎血流量急驟下降，腎臟的這種不完全缺血狀況形成了“運(yùn)動(dòng)性腎缺血”。運(yùn)動(dòng)停止后，腎血供應(yīng)恢復(fù)形成運(yùn)動(dòng)缺血的“再灌注”。腎臟缺血以及再灌注致使ATP合成障礙，含量不足；（2）運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大量氧自由基可直接破壞ATPase結(jié)構(gòu)，氧化ATPase活性中心二硫鍵巰基，以及攻擊細(xì)胞膜引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化，引起膜流動(dòng)性改變，導(dǎo)致ATPase活性降低；（3）Ca2+超載激活磷脂酶A2，使磷脂酰膽堿及磷脂酰乙胺醇大量降解，磷脂降解產(chǎn)物直接或間接阻斷ATPase的離子結(jié)合位點(diǎn)；（4）興奮性氨基酸通過(guò)N－甲基－D－天－冬氨酸（NMDA）受體對(duì)酶產(chǎn)生一定影響。因此，缺血期酶介導(dǎo)的脂質(zhì)溶解和再灌注期自由基引起的脂質(zhì)過(guò)氧化是ATPase下降的主要原因。

本實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)動(dòng)后腎臟 Na+、K+－ATPase 和 Ca2+－ATPase 活性顯著降低（P＜0．01），運(yùn)動(dòng)+白藜蘆醇組 Na+、K+－ATPase 和 Ca2+－ATPase活性上升。說(shuō)明大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)明顯降低了腎臟ATPase活性，造成嚴(yán)重的腎功能損傷。而補(bǔ)充白藜蘆醇可以有效地抑制大強(qiáng)度造成的腎臟ATPase的下降，對(duì)ATPase有保護(hù)作用。Toklu H Z等也報(bào)道白藜蘆醇可提高抗氧化酶活性，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化，提高ATPase活性，減輕高血壓引起的腎損傷[17]。因此，白藜蘆醇對(duì)腎臟ATPase的保護(hù)作用可能與抗氧化作用有關(guān)：白藜蘆醇具有增加抗氧化酶的活性，清除氧自由基，抑制細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化作用，從而保護(hù)膜脂質(zhì)，提高ATPase的活性，保護(hù)腎臟功能。

4 小 結(jié)

大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致腎臟過(guò)氧化性損傷，補(bǔ)充白藜蘆醇對(duì)腎臟功能有良好保護(hù)作用。其機(jī)制可能是白藜蘆醇能減少機(jī)體中自由基生成，增強(qiáng)腎臟的抗氧化能力，減輕腎臟的脂質(zhì)過(guò)氧化程度，保持運(yùn)動(dòng)后腎臟細(xì)胞膜及功能酶活性的穩(wěn)定，減緩了大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)造成的腎臟過(guò)氧化損傷。

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Protective Effects of Resveratrol on Kidney in Intensive Exercise Rats

ZHANG Lin1，XIONG Zhengying2，HAO Xuanming3，DENG Shuxun3，XIAO Peng1
（1.School of Life Science，South China Normal University，Guangzhou 510631，China；2.Institute of Physical Education and Exercise Biology，Shanxi Normal University，Xi’an 710062，China；3.School of PE&Sports Science，South China Normal University，Guangzhou 510631，China）

Objective：To examine the protective effects of resveratrol on kidney in intensive exercise rats.Method：Twenty-four 2-month old SD mice were selected and divided into control group，exercise group，and exercise+resveratrol group randomly.There were eight mice in each group.Mice of exercise group were trained on intensive treadmill for eight weeks.Followings indicators of kidney were detected.Results：Levels of renal MDA，total NOS，iNOS，NO increased significantly in rats after intensive exercise;while those of total SOD，CuZn-SOD，GSH-Px，cNOS，Na+K+-ATPase，Ca2+-ATPase decreased significantly in rats after intensive exercise.The supplement of resveratrol degraded levels of renal MDA，total NOS，iNOS，NO after intensive exercise;while raised those of total SOD，CuZn-SOD，GSH-Px，cNOS，Na+，K+-ATPase，Ca2+-ATPase after intensive exercise.Conclusion：The study demonstrated that resveratrol could enhance renal antioxygen and enzymatic activity which suggested the protective effects of resveratrol on renal function in intensive exercise rats.

resveratrol;intensive exercise;antioxidase;nitric oxide;nitric oxide synthase；ATP ase；kidney

G 804.23

A

1005-0000（2011）03-0208-03

2010-11-29；

2011-04-25；錄用日期：2011-04-30

陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2003C137）

張 琳（1971-），女，河南南陽(yáng)人，講師，華南師范大學(xué)在站博士后，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)與免疫。通訊作者：郝選明（1954-），男，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)免疫學(xué)。E-mail：hxm@scnu.edu.cn

1.華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東廣州510631；2.陜西師范大學(xué)體育學(xué)院暨運(yùn)動(dòng)生物學(xué)研究所，陜西西安710062；3.華南師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，廣東廣州510631。