自主跑轮运动对小鼠抑郁症与单胺神经递质及HPA轴的影响

为探究自主跑轮运动对小鼠抑郁症与单胺神经递质及下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)的影响,选取40只C57BL/6J小鼠,随机分成对照组(10只)与抑郁症组(30只)。抑郁症组小鼠采用长期社会击败应激(CSDS)方法建立抑郁症模型,将建模成功的小鼠随机分成抑郁症组(10只)与抑郁症运动组(10只)。抑郁症运动组进行为期3周的自主跑轮运动后,通过旷场及悬尾测小鼠的焦虑样及抑郁样行为,高效液相色谱法测单胺神经递质的变化,酶联免疫吸附测定法测HPA轴的变化。结果表明,与抑郁症组相比,抑郁症运动组旷场中间区域时间百分比显著增加(P<0.05),悬尾不动时间显著减少(P<0.05);海马单胺神经递质中的5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)含量显著增加(P<0.05);血浆中的HPA轴的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)及皮质醇(CORT)含量显著下降(P<0.05)。说明自主跑轮运动对于抑郁症小鼠的焦虑及抑郁有改善作用,其作用机制可能与调节单胺神经递质水平及HPA轴功能有关。

自主跑轮运动对阿尔兹海默病模型小鼠认知、情绪以及杏仁核炎性因子表达的影响

目的:探讨自主跑轮运动对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)模型小鼠空间记忆能力、情绪,以及小鼠脑内杏仁核NF-κB、TNF-α和IL-10表达的影响。方法:将18只3月龄的雄性昆明小鼠随机分为:二甲基亚砜(DMSO)对照组(n=6)和AD模型组(n=12)。AD模型组小鼠通过侧脑室内注射Aβ_(1-42)进行造模,造模一周后采用Y迷宫新异臂实验验证造模是否成功,并将造模成功的AD小鼠随机分成AD安静组(n=6)和AD运动组(n=6)。AD运动组进行为期6周的自主跑轮运动,AD安静组与DMSO对照组在同等环境下正常饲养6周。运动结束后,采用Y迷宫新异臂实验、高架十字迷宫实验、强迫游泳实验分别检测三组小鼠的空间记忆能力、焦虑、抑郁情绪,并统计分析。行为学实验结束后,用蛋白免疫印迹(Western Blot)实验检测三组小鼠杏仁核NF-κB、TNF-α和IL-10的表达变化。结果:(1)Y迷宫新异臂实验结果显示:造模一周后,AD模型组在新异臂中停留的时间(88.2 s±8.19 s)显著低于DMSO对照组(135.48 s±8.63 s,P﹤0.01);运动结束后,AD运动组在新异臂中停留的时间是AD安静组的1.7倍(P﹤0.01),但与DMSO对照组无统计学差异。(2)高架十字迷宫实验结果显示:AD运动组在开放臂中停留的时间较AD安静组显著升高(P﹤0.01),但与DMSO对照组无统计学差异。(3)强迫游泳实验结果显示:AD运动组的不动时间(88.64 s±5.23 s)明显低于AD安静组(236.13s±7.04 s,P﹤0.001),但与DMSO对照组无统计学差异。(4)蛋白免疫印迹结果显示:促炎因子TNF-α和NF-κB在AD安静组的表达均显著高于AD运动组和DMSO对照组(P﹤0.05),而抗炎因子IL-10的表达与之相反,低于AD运动组和DMSO组(P﹤0.05),各检测因子在AD运动组和DMSO组的表达无明显差异。结论:自主跑轮运动可有效改善AD模型小鼠的空间记忆以及焦虑抑郁情绪,并且改善杏仁核内炎性细胞因子的表达,从而发挥其脑保护作用。

自主跑轮运动对C57BL/6小鼠骨骼肌线粒体蛋白输入(PIM)组件的影响

目的:研究自主跑轮运动对小鼠骨骼肌线粒体蛋白输入机制(protein import machinery,PIM)组件的影响,对PIM在运动科学方面的研究进行初探,从而为运动促进健康的线粒体方面的机制研究提供新的实验依据。研究方法:选用清洁级4周龄雄性C57BL/6小鼠20只,随机分为安静对照组(N组)和自主跑轮运动组(E组)。E组小鼠采用8周自主跑轮运动,在运动干预期结束,禁食12h后断颈处死,并迅速取出小鼠左、右股四头肌,用RTPCR检测线粒体PIM组件线粒体外膜转位酶(Tom 20,Tom 40)、线粒体内膜转位酶(Tim22)、VDAC3、线粒体生物发生关键分子P53,线粒体PIM伴侣分子HSPA1和内质网应激分子Bip的转录水平;用Western-blot检测P53、Tom 40、Tim22和HSPA1的蛋白表达水平。结果:自主跑轮运动对Tom 40、Tom 20、VDAC3和Bip分子的转录水平均有显著影响(P<0.05),尤其是Tom 40,但对P53和TIM22的mRNA含量没有明显影响(P>0.05);自主跑轮运动可明显增加HSPA1的蛋白表达量(P<0.05),但显著降低了Tim22的蛋白表达量(P<0.01),且跑轮运动对P53和Tom 40的蛋白表达量无明显影响(P>0.05)。结论:自主跑轮运动可增加小鼠骨骼肌线粒体PIM经典途径组件Tom 40、Tom 20、VDAC3,以及内质网应激分子Bip的转录水平,同时,自主跑轮运动亦上调了PIM伴侣分子HSPA1的蛋白表达,但下调了PIM非经典途径组件Tim22的蛋白表达,说明跑轮运动对不同的PIM途径组件可能有不同的影响。

自主跑轮运动对小鼠空间记忆能力及海马NCAM、SCF基因表达的影响

目的研究8周自主跑轮运动对小鼠空间记忆能力及海马内NCAM、SCF等相关基因表达的影响。方法12只5周龄雄性C57BL/6小鼠,随机分为运动组(E,n=6)和对照组(C,n=6)。E组进行8周自主跑轮运动,C组安静饲养。第8周利用Morris水迷宫测试其学习记忆能力。运动结束后断颈处死小鼠,取双侧海马。用RT-PCR检测小鼠海马内NCAM、SCF、VEGF、IGF-1的mRNA表达水平。结果 Morris水迷宫实验显示,E组小鼠学习记忆能力显著强于C组;RT-PCR结果显示,E组小鼠海马内NCAM mRNA(P<0.05)、SCF mRNA(P<0.05)、VEGF mRNA(P<0.05)和IGF-1 mRNA(P<0.01)的表达水平较C组显著上调。结论 8周自主跑轮运动上调VEGF mRNA、IGF-1 mRNA的表达,增加了NCAM mRNA、SCF mRNA表达,提高了小鼠空间学习记忆能力。

自主跑轮运动对慢性不可预见性轻度应激大鼠抑郁样行为及神经内分泌因子近日节律的影响

目的:探讨8周自主跑轮运动对慢性不可预见性轻度应激(CUMS)大鼠抑郁样行为及外周神经内分泌因子生物节律表达的影响,从时间生物学方面探讨运动抗抑郁、促进脑康复的作用机制。方法:雄性SD大鼠90只,随机分为对照(control)组、模型(model)组及模型运动(model+exercise)组。采用CUMS方式建立抑郁模型,模型运动组前5周自愿跑轮,从第6周开始,附加21 d慢性复合应激,模型组于同一时点造模21 d。采用糖水偏好实验、旷场行为及高架十字迷宫系统观测大鼠焦虑情绪的行为学变化。行为学检测结束后第2天,连续24 h分6个时点(ZT1、ZT5、ZT9、ZT13、ZT17、ZT21)处死动物取血,每个时点处死5只大鼠,放射免疫法测定上述6个时点血清促肾上腺皮质激素(ACTH)含量,ELISA检测6个相同时点血清皮质酮(CORT)、褪黑素(MT)及血管活性肠肽(VIP)的含量,采用单一余弦法拟合曲线比较慢性应激大鼠各指标的节律周期、振幅、峰相位、中值的变化特点以及运动对其的影响。结果:与对照组相比,21 d的CUMS使模型组大鼠体重增加量明显减少(P<0.01),糖水消耗量明显降低(P<0.01);旷场实验中爬格数、直立次数及中央格停留时间均显著下降,而粪粒数明显增多(P<0.01);高架十字迷宫中开放臂停留时间的百分比和开放臂进入次数的百分比明显降低(P<0.01)。运动对CUMS诱导的大鼠抑郁样行为有明显的改善作用。血浆近日节律输出肽及相关激素方面,慢性应激至抑郁样行为充分表达后,模型组大鼠血浆ACTH、CORT的相位与对照组完全相反,表现为时相的大幅度提前、含量波动幅度减小、昼夜分泌节律紊乱;MT的24 h分泌节律完全丧失且整体水平下降,表达量显著低于对照组;VIP虽仍存在24 h节律,但振幅明显低于对照组,峰相位也延迟6 h,表达量显著高于对照组。8周跑轮运动能显著改善应激大鼠的抑郁样行为及激素分泌量的异常,使血浆ACTH、MT、CORT和VIP的近日节律恢复正常。结论:运动可拮抗CUMS致大鼠的抑郁样行为,其作用机制可能与其在一定程度上能够调整外周神经内分泌激素的昼夜节律性和改变激素的分泌量有关。

自主跑轮运动对小鼠空间学习记忆及Notch信号通路的影响

为了解自主跑轮运动对C57BL/6小鼠空间学习记忆能力及海马内Notch信号通路的影响,选用12只雄性5周龄C57BL/6小鼠,随机分为运动组(R组,n=6只)和对照组(C组,n=6只),运动组进行8周的自主跑轮运动,对照组安静饲养,第8周开始利用Morris水迷宫测试其学习记忆能力。运动结束后,断颈处死小鼠取双侧海马,用Western Blot检测小鼠大脑海马内NICD的蛋白表达水平,用RT-PCR检测小鼠大脑海马内的Jagged-1、Notch-1、PS-1、Hes-1的m RNA表达水平。结果显示:Morris水迷宫实验显示,运动组小鼠学习记忆能力明显强于对照组;Western Blot测试,运动组小鼠海马内NICD表达显著上调,RT-PCR测试,运动组小鼠海马内Jagged-1m RNA、Notch-1 m RNA、PS-1 m RNA和Hes-1 m RNA表达水平较对照组显著上调。结果说明,8周自主跑轮运动激活Notch信号通路,提高了海马空间学习记忆能力。

自主跑轮运动对阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆能力和海马内炎性细胞因子表达的影响

目的:探讨自主跑轮运动对阿尔茨海默病(AD)模型小鼠学习记忆能力和海马内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素10(IL-10)、核转录因子κB(NF-κB)表达的影响。方法:将45只跑轮合格的3月龄雄性昆明小鼠随机分为二甲基亚砜(DMSO)对照组(n=15)和Aβ1-42寡聚体注射组(n=30),分别于侧脑室注射DMSO和Aβ1-42寡聚体,Aβ1-42寡聚体注射1周后两组小鼠进行Morris水迷宫实验,通过比较两组小鼠的逃避潜伏期和穿越平台次数,检测Aβ1-42寡聚体注射组与DMSO对照组小鼠的学习记忆能力,证实侧脑室注射Aβ1-42寡聚体能够有效模拟AD模型。之后将Aβ1-42寡聚体注射组小鼠随机分成AD运动组(n=15)和AD安静组(n=15),AD运动组进行为期6周的自主跑轮运动,AD安静组和DMSO对照组正常饲养6周,不运动。AD运动组跑轮结束后,3组小鼠采用Morris水迷宫实验,通过比较3组小鼠的逃避潜伏期和穿越平台次数,检测3组小鼠的学习记忆能力。运动后的3组小鼠均采用免疫荧光染色方法观察小鼠海马CA1区和CA3区TNF-α、IL-10、NF-κB阳性表达率变化。结果:(1)Morris水迷宫实验结果表明,侧脑室注射药物1周后,Aβ1-42寡聚体注射组小鼠的逃避潜伏期明显高于DMSO对照组(P<0.05),穿越平台所在区域的次数显著低于DMSO对照组(P<0.05);跑轮结束后,AD安静组小鼠的逃避潜伏期明显高于AD运动组和DMSO对照组(P<0.05),穿越平台所在区域的次数明显低于AD运动组和DMSO对照组(P<0.05)。(2)免疫荧光结果显示,NF-κB和促炎细胞因子TNF-α在海马CA1区和CA3区的表达趋势均一致,AD安静组的阳性表达率显著高于AD运动组和DMSO对照组(P<0.05),而IL-10的阳性表达率则显著低于AD运动组和DMSO对照组(P<0.05),各检测指标在AD运动组和DMSO对照组的阳性表达率无显著差异(P>0.05)。结论:(1)自主跑轮运动可有效改善AD模型小鼠的学习记忆能力;(2)自主跑轮运动一方面通过抑制NF-KB的过度活化减少促炎细胞因子TNF-α的表达,另一方面促进抗炎细胞因子IL-10的表达。

自主跑轮运动通过促进海马神经发生改善甲醛所致小鼠的负性情绪

目的探讨自主跑轮运动对甲醛疼痛模型小鼠负性情绪的影响。方法30只昆明雄鼠随机分成生理盐水对照组(NS)、甲醛组(F)、自主跑轮运动+甲醛组(R+F)。右后爪足底皮下注射0.4%甲醛建立疼痛模型,R+F组在模型建立之前置于小鼠跑轮运动装置3周。以实验小鼠舔足累计时间评价自发痛行为;采用旷场实验(OFT)和高架十字迷宫实验(EPM)检测小鼠焦虑样行为;采用被迫游泳实验(FST)检测小鼠抑郁样行为;采用免疫组织化学方法检测海马未成熟神经元标记物双皮层蛋白(DCX)的表达情况。结果自发痛评分结果显示,与NS组相比,F组小鼠出现典型的双相痛反应,与F组相比,R+F组小鼠的第Ⅱ相时段舔咬足累计时间明显缩短(P<0.01)。旷场实验结果显示,与NS组相比,F组小鼠在中央格探索时间显著减少(P<0.001),与F组相比,R+F组小鼠在中央格探索的时间增加(P<0.05)。高架十字迷宫实验结果显示,与NS组相比,F组小鼠进入开放臂的时间显著减少(P<0.001),与F组相比,R+F组小鼠进入开放臂的时间增加(P<0.05)。被迫游泳实验结果显示,与NS组相比,F组小鼠不动时间明显增加(P<0.01),与F组相比,R+F组小鼠不动时间缩短(P<0.05)。免疫组织化学结果显示,与NS组(250.90±16.22)相比,F组小鼠海马DCX阳性细胞面积(210.90±7.98)减少,与F组相比,R+F组小鼠海马DCX阳性细胞面积显著增多(284.00±9.84)。结论自主跑轮运动可能通过促进海马神经发生,从而改善甲醛所致小鼠的自发痛与焦虑、抑郁样行为。

长期自主跑轮运动对心肌梗死大鼠心肌重塑的影响

【目的】探讨长期自主跑轮运动对心肌梗死大鼠心肌重塑的影响及可能机制。【方法】雄性Wistar大鼠随机分为心梗安静组(MI-S),心梗运动组(MI-Ex)、假手术安静组(SH-S)和假手术运动组(SH-Ex)。MI-Ex组、SH-Ex组进行为期24周的自主跑轮运动,MI-S组和SH-S组安静饲养。实验后,心脏超声检测心脏结构与功能,左室导管法测定血流动力学参数,称量体质量(BW)后取心脏并测定心脏指数;Masson染色法进行组织病理学观察并获取胶原容积分数(CVF);实时荧光定量PCR检测心肌心纳素(ANF)、肌质网Ca2+-ATP酶(SERCA2a)、α-肌球蛋白重链(α-MHC)和β-肌球蛋白重链(β-MHC)m RNA表达量。【结果】(1)与SH-S组比较,MI-S组HW、HWI、LVW、LVWI、LVIDd、LVIDs、LVWT、LVEDP和CVF及心肌ANF和β-MHC m RNA水平升高(P<0.05),LVFS、LVEF、LVSP、±dp/dtmax及心肌α-MHC和SERCA2a m RNA水平降低(P<0.05)。(2)与MI-S组比较,MIEx组HW、HWI、LVW、LVWI、LVIDd、LVIDs、LVEDP和CVF显著增加(P<0.05),LVFS、LVEF及心肌α-MHC和SERCA2a m RNA水平降低(P<0.05)。(3)与SH-Ex组比较,MI-Ex组运动距离和运动时间显著性升高(P<0.05),平均跑速无显著性差异(P>0.05)。【结论】过度运动促进心梗后大鼠心肌重塑,其机制与大负荷运动诱导的心肌纤维化和收缩蛋白表达下调有关。

自主跑轮运动抑制APP/PS1转基因AD小鼠海马Aβ生成的机制

目的:探究16周自主跑轮运动抑制APP/PS1转基因AD小鼠海马Aβ生成的机制。方法:选取C57系APP/PS1转基因小鼠24只,随机分为转基因自主跑轮运动组(TE,n=12)和转基因对照组(TC,n=12);同时选取C57系野生型小鼠24只,随机分为自主跑轮运动组(E,n=12)和对照组(C,n=12)。TE组和E组小鼠从3月龄开始,除给予正常饮食、饮水,给予16周的自主跑轮运动,TC组和C组小鼠给予正常饮食、饮水,不运动。采用实时荧光定量PCR检测各组小鼠海马β-和γ-分泌酶家族的主要成员BACE1和PS1的mRNA表达水平,并采用Western blot检测各组小鼠海马BACE1、PS1、Aβ40和Aβ42蛋白表达水平。结果:1)16周自主跑轮运动显著性下调了APP/PS1转基因小鼠海马BACE1 mRNA(P<0.01)和蛋白表达水平(P<0.01);2)16周自主跑轮运动显著下调了APP/PS1转基因小鼠海马的PS1蛋白表达水平(P<0.05);3)16周自主跑轮运动显著性下调了APP/PS1转基因AD小鼠海马Aβ40(P<0.05)和Aβ42(P<0.05)蛋白表达水平。结论:16周自主跑轮运动可通过抑制APP/PS1转基因AD小鼠海马β-和γ-分泌酶基因表达进而抑制Aβ的生成水平。

小鼠自主跑轮运动的抗抑郁样作用

目的:研究自主运动在小鼠行为绝望模型和母婴分离模型中的抗抑郁样作用。方法:采用小鼠强迫游泳实验和母婴分离模型,分别探究21 d的自主跑轮运动对急性应激和长期应激引起焦虑样和抑郁样行为的影响。结果:经过自主跑轮运动训练的小鼠在强迫游泳实验中的不动时间显著低于未经过自主跑轮运动训练的小鼠,表明自主运动具有抗行为绝望的作用。此外生命早期经历母婴分离应激的小鼠,在青春期进行自主跑轮运动,可逆转母婴分离应激引起的焦虑样和抑郁样行为。结论:长期自主跑轮运动在小鼠行为绝望模型和母婴分离模型中表现出抗抑郁样作用。

自主跑轮运动通过STAT3信号调控海马小胶质细胞极化抑制慢性应激所致大鼠抑郁样行为

本文旨在观察自主跑轮运动对慢性浸水束缚应激(chronic water immersion restraint stress, CWIRS)所致的大鼠抑郁样行为的作用及可能机制。用CWIRS诱导Sprague-Dawley (SD)大鼠产生抑郁样行为,给予大鼠4周自主跑轮运动干预,同时在大鼠侧脑室注射脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)或STAT3过表达载体(pcDNA-STAT3)。用行为学实验检测大鼠抑郁样行为,用ELISA检测大鼠海马组织中多种炎症因子水平,用Westernblot检测大鼠海马组织中离子钙结合接头分子1(ionizedcalcium binding adaptor molecule 1, Iba1)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)、精氨酸酶1 (arginase 1, Arg1)、磷酸化STAT3 (p-STAT3)和总STAT3 (t-STAT3)蛋白表达水平。结果显示,与应激组相比较,应激+运动组大鼠抑郁样行为显著改善,海马组织中白细胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β)和IL-6水平显著降低,IL-4和IL-10水平显著升高,Iba-1和iNOS的蛋白表达水平显著下调,Arg1蛋白表达水平显著上调,p-STAT3/t-STAT3比值显著降低。LPS可逆转自主跑轮运动改善大鼠抑郁样行为的作用,过表达STAT3可逆转自主跑轮运动促进大鼠海马中小胶质细胞M2极化及改善大鼠抑郁样行为的作用。以上结果提示,自主跑轮运动可改善CWIRS诱导的大鼠抑郁样行为,其机制可能与自主跑轮运动通过STAT3信号途径调控海马小胶质细胞极化有关。

运动调节Nrf2/HO-1通路改善HFFC膳食诱导肝细胞氧化应激的作用研究

目的探究自主跑轮运动能否调控Nrf2/HO-1通路影响肝氧化应激从而缓解HFFC膳食诱导的肝脂质沉积。方法将8周龄C57BL/6J小鼠适应性饲养1周后随机分为普通饮食组(NC组,n=10)和高脂肪、果糖和胆固醇饮食组(HFFC组,n=20)。饲养10周后将HFFC组分为安静组(HFFC组,n=10)和HFFC结合运动干预组(HFFC+EX组,n=10)。HFFC+EX组小鼠笼中装有自主跑轮供其自由活动,每天记录跑轮圈数,连续8周。末次干预结束后间隔24 h禁食12 h处死小鼠,取血液和肝进行检测。结果(1)HFFC饮食诱导小鼠的体重、肝重及肝指数显著高于NC组,运动干预后显著降低(P<0.05);(2)与NC组相比,HFFC组小鼠HDL-C和LDL-C显著升高,运动干预8周后LDL-C水平显著降低(P<0.05);(3)HFFC组小鼠肝脂滴面积及肝TG含量显著高于NC组,而HFFC+EX组显著减少(P<0.05);(4)与NC组相比,HFFC组小鼠氧化酶MDA含量显著上升,Nrf2入核及基因表达显著减少,运动干预后SOD和T-AOC活性明显增强,Nrf2入核及基因表达、HO-1和SOD-1的表达水平显著升高(P<0.05);(5)HFFC饮食组小鼠肝细胞凋亡数及CHOP表达水平较NC组显著增加,运动组肝细胞凋亡数、CHOP和Bax/Bcl-2表达水平显著下降(P<0.05)。结论自主跑轮运动可通过调节Nrf2/HO-1通路减轻HFFC膳食诱导的肝脂质沉积,从而缓解肝细胞氧化应激状态,减少细胞凋亡。

α-分泌酶在自主运动调节APP/PS1转基因小鼠海马APP与Aβ42中的作用研究

目的:探讨α-分泌酶在16周自主跑轮运动调节APP/PS1转基因小鼠海马APP水解与Aβ42生成中的作用。方法:24只C57系APP/PS1转基因小鼠,随机分为自主跑轮运动组(TE,n=12)和对照组(TC,n=12);同时选取C57系野生型小鼠24只,随机分为自主跑轮运动组(E,n=12)和对照组(C,n=12)。TE组和E组小鼠从3月龄开始,除给予正常饮食、饮水外,给予16周的自主跑轮运动,TC组和C组小鼠给予正常饮食、饮水,不运动。采用实时荧光定量RT-PCR实验检测各组小鼠海马α-分泌酶家族的3种主要成员ADAM9、ADAM10和ADAM17mRNA表达水平,采用Western Blot实验检测各组小鼠海马APP、ADAM10和Aβ42蛋白表达水平。结果:1)16周的自主跑轮运动极显著性上调了APP/PS1转基因小鼠海马ADAM10mRNA表达水平(P<0.01),同时显著性上调了转基因小鼠海马ADAM10蛋白表达水平(P<0.05);2)16周的自主跑轮运动显著上调了APP/PS1转基因小鼠海马ADAM17 mRNA表达水平(P<0.05);3)16周的自主跑轮运动显著性下调了APP/PS1转基因小鼠海马APP(P<0.05)和Aβ42(P<0.05)的蛋白表达水平。结论:16周的自主跑轮运动可通过促进APP/PS1转基因小鼠海马α-分泌酶基因表达进而降低转基因小鼠海马APP的水平,并抑制APP水解产生Aβ42的水平。

自主运动对小鼠神经干细胞增殖及相关基因表达的影响

实验选用24只5周龄的C57BL/6雄性小鼠,随机分为运动组12只(R组)和对照组12只(C组),其中R组进行8周自主跑轮运动。第5周开始,随机从两组小鼠中各抽取6只,共12只进行连续1周的Brd U注射。8周运动结束后,对12只未注射Brd U的小鼠进行断颈,取双侧海马,放入-80℃超低温冰箱保存,待检测生化指标。对注射Brd U的12只小鼠进行免疫组化染色预处理,随后进行Brd U单标免疫荧光染色,从形态学角度观察神经干细胞增殖情况并计数。对未注射小鼠进行RT-PCR检测其NGF、Jagged-1、PS1、Hes1、Hes5、Hes6的m RNA水平;结果:8周自主运动后小鼠海马神经干细胞数量显著增加(p<0.01),Notch信号通路中配体Jagged-1、靶基因Hes1的m RNA表达水平显著升高(p<0.01)。神经生长因子NGF的m RNA表达量显著升高(p<0.01)。NGF与配体Jagged-1、靶基因Hes1呈高度相关性(p<0.01)。结论:8周自主跑轮运动促进小鼠海马神经干细胞增殖,可能和Notch信号通路的激活有关。此外,8周运动促使NGF的表达量升高,提示NGF与Notch信号通路可能存在交互作用,可以共同调节Notch信号通路下游靶基因的变化,从而影响神经干细胞的增殖分化。

PSMB5基因沉默对运动促进小鼠海马神经发生的影响

目的:观察20S蛋白酶体β5亚单位(PSMB5)基因沉默在小鼠自主跑轮运动促进海马神经发生中的作用。方法:BABL/c小鼠随机分为慢病毒对照组(Lenti-ctrl-shRNA)和靶向PSMB5的shRNA重组慢病毒感染组(Lenti-PSMB5-shRNA)。小鼠海马通过立体定位注射感染慢病毒,2周后应用Western Blot检测PSMB5基因沉默效率,随后小鼠自主跑轮运动4周。应用荧光酶标仪检测蛋白酶体活性,Ki67、DCX免疫荧光染色观察海马齿状回神经干细胞(NSCs)的增殖分化潜能,Y迷宫自发交替和新物体识别实验观察小鼠学习记忆能力。结果:Lenti-PSMB5-shRNA组小鼠海马PSMB5蛋白表达水平较Lenti-ctrl-shRNA组下降44.59%(P <0.01),海马蛋白酶体活性较Lenti-ctrl-shRNA组下降37.66%(P <0.01)。Lenti-PSMB5-shRNA组小鼠SGZ区Ki67阳性细胞数较Lenti-ctrl-shRNA组显著降低(P <0.05),DCX阳性细胞数较Lenti-ctrl-shRNA组显著降低(P <0.05)。Lenti-PSMB5-shRNA组小鼠Y迷宫自发交替率较Lenti-ctrl-shRNA组明显下降(P <0.05)。Lenti-PSMB5-shRNA组小鼠新物体识别正确率与Lenti-ctrl-shRNA组相比明显下降(P <0.05)。结论:PSMB5基因沉默导致小鼠海马蛋白酶体活性下降,进而抑制了运动对海马神经发生的促进作用,提示蛋白酶体活性在自主跑轮运动促进海马神经发生的过程中起重要作用。