跑台运动对慢性睡眠剥夺大鼠行为学改变、海马炎症因子及海马齿状回BDNF/Trk B信号通路的影响

目的:研究认为,体育运动可以改善慢性睡眠缺失引起的认知功能下降和情绪障碍,海马DG区在学习、记忆和空间编码中起着关键作用,并且对睡眠缺失高度敏感。因此本研究主要通过测量8周跑台运动对慢性睡眠剥夺(chronicsleepdeprivation,CSD)大鼠海马炎症因子(IL-6及TNF-a)水平和海马DG区BDNF及TrkB表达的影响,探讨跑台运动改善CSD大鼠认知功能及焦虑样行为的可能机制。方法:将44只大鼠随机分为对照组(SG)、运动组(EX)、慢性睡眠剥夺组(CSD)和睡眠剥夺运动组(CSD+E)。随后,CSD和CSD+E组大鼠采用多平台水环境法制作CSD模型,同时,EX和CSD+E组大鼠进行8周中等强度跑台运动(1h/day/6d/week)。跑台运动及CSD结束后,采用高架迷宫实验(EPM)评估大鼠焦虑样行为,八臂迷宫实验(ERM)评估大鼠空间学习记忆能力;除外,海马炎症因子(IL-6、TNF-a)水平及海马DG区BDNF及其受体TrkB表达被测量。结果:1)与SG组比较,ERM实验中,CSD组大鼠错误潜伏期缩短,训练达到标准次数及TM显著增多(P均<0.01)、CN减少(P<0.05);EPM实验中,CSD组大鼠ORT、ORE均显著减少,焦虑指数显著增加(P均<0.01);海马促炎因子IL-6及TNF-a水平显著增加(P均<0.01);海马DG区BDNF及TrkB表达显著降低(P均<0.01);2)8周跑台运动显著削弱了大鼠焦虑样行为,阻止了大鼠空间学习记忆能力的下降,海马促炎因子IL-6及TNF-a水平明显下降(P<0.05,P<0.01),海马DG区BDNF及TrkB表达均显著增强(P<0.05,P<0.01)。结论:中等强度跑台运动可以增强CSD大鼠学习记忆能力,削弱大鼠焦虑样行为,可能与此运动减弱海马炎症反应、增加海马DG区BDNF及其受体TrkB表达,从而增强BDNF/TrkB信号通路对CSD大鼠海马的神经保护作用有关。

褪黑素对LPS致大鼠海马炎性损伤的保护作用

本研究旨在探究褪黑素(MT)对脂多糖(LPS)致大鼠海马炎性损伤的保护作用。选取40只4周龄健康雄性SD大鼠,随机分为4组:空白组(CON组)、模型组(LPS组)、褪黑素干预组(LPS+MT组)及褪黑素组(MT组)。通过腹腔注射的方式给予大鼠10 mg·kg~(-1)MT和/或10 mg·kg~(-1)LPS,4 h后,采用旷场试验对各组大鼠进行行为学测试;试验结束称大鼠体重,解剖取海马称重并计算海马体系数;苏木精-伊红(HE)染色观察脑切片中海马区域病理变化;RT-PCR技术检测海马中小胶质细胞激活标记物Iba-1和CD11b mRNA表达;Western blot法检测海马中炎性因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-10及TGF-β蛋白表达。结果表明,与CON组相比,LPS组大鼠自主探索行为减少、运动能力下降,海马组织神经细胞排列松散、细胞间隙增大、胞质固缩深染、胶质细胞浸润,小胶质细胞激活标志物Iba-1和CD11b mRNA表达极显著升高(P<0.01),促炎因子IL-1β、TNF-α及IL-6蛋白表达极显著升高(P<0.01),抗炎因子IL-10和TGF-β蛋白表达极显著降低(P<0.01)。而与LPS组相比,LPS+MT组大鼠自主探索行为增加、运动能力增强,海马组织神经细胞排列紧密,未见明显病变,小胶质细胞激活标记物Iba-1和CD11b mRNA表达极显著降低(P<0.01),促炎因子IL-1β、TNF-α及IL-6蛋白表达极显著降低(P<0.01),抗炎因子IL-10和TGF-β蛋白表达极显著增加(P<0.01)。此外,MT组与CON组相比,所有指标差异均不显著(P>0.05)。结果提示,MT可抑制小胶质细胞激活,减轻海马炎症反应,从而改善LPS造成的大鼠海马炎性损伤。

运动预干预对脑缺血再灌注大鼠学习记忆的影响及机制

目的本研究主要通过测量4周跑台运动预干预对脑缺血再灌注(CI/R)大鼠脑梗死体积、海马组织炎症因子和海马CA1区突触素相关蛋白表达的影响,探讨跑台运动预干预改善CI/R大鼠认知功能的可能机制。方法40只SD雄性大鼠进行脑缺血再灌注(CI/R)造模,造模前CI/R运动组大鼠进行4周递增负荷跑台运动。CI/R 72 h后,评估所有大鼠学习记忆能力,测量大鼠脑梗死体积百分比、海马TNF-α、IL-6水平及海马CA1区SYN及PSD-95的表达。结果1)与假手术组比较,CI/R模型组大鼠水迷宫实验中逃避潜伏期显著增加,穿越平台次数显著下降;脑梗死体积%及海马组织中IL-6、TNF-α水平显著增加,海马CA1区SYN及PSD-95平均光密度值(MOD)显著下降。2)4周跑台运动预干预可显著改善CI/R大鼠学习记忆能力、脑梗死体积%及海马组织中TNF-α水平显著减少,海马CA1区SYN及PSD-95 MOD显著增加。结论跑台运动预干预可通过减轻海马神经炎症反应、减少脑梗死体积、增加突触相关蛋白表达,从而预防CI/R后的记忆缺陷,被认为是预防脑缺血性损伤的有效策略。