耐力運動訓練對老齡大鼠海馬自噬信號通路的影響.pdf

1、研究目的：
　　觀察長期耐力運動訓練對老齡大鼠學習記憶能力及海馬自噬信號通路的影響，探討自噬激活與運動改善老齡腦學習記憶能力之間的關系，為實現(xiàn)健康衰老和成功腦衰老提供理論和實驗依據(jù)。
　　研究方法：
　　40只18月齡健康雄性Sprague Dawley(SD)大鼠，隨機分為老齡對照（OC)組，老齡運動(OS)組，老齡運動+生理鹽水(OS+saline)組，老齡運動+氯喹(OS+CQ)組；另有3月齡SD大鼠作為青年對照

2、（YC)組。OS、OS+saline、OS+CQ組大鼠進行為期9周的耐力運動訓練。末次訓練結束后48h，所有大鼠進行水迷宮實驗，檢測學習記憶能力。蛋白免疫印跡（Western blot)法測定海馬組織中自噬相關蛋白LC3、p62、Atg5、Atg7的表達；免疫組織化學法觀察LC3、p62在海馬組織中的定位和分布。
　　研究結果：
　　1、Morris水迷宮顯示：
　　(1)各組大鼠定位航行實驗中逃避潛伏期時間結果對比<

3、br>　　經(jīng)過3天的定位航行實驗，各組大鼠逃避潛伏期時間逐漸減少。在水迷宮定位航行實驗中，與YC組大鼠相比，OC組大鼠逃避潛伏期時間顯著高于YC組大鼠(P＜0.05)；與OC組大鼠相比，OS組、OS+saline組、OS+CQ組大鼠逃避潛伏期時間顯著減少，（P＜0.01);與OS+saline組相比，OS+CQ組大鼠逃避潛伏期時間顯著增多(P＜0.05)。
　　(2)各組大鼠在定位航行實驗中路程結果對比
　　各組大鼠經(jīng)過3天

4、的定向航行實驗后，總路程呈現(xiàn)出下降趨勢。在定位航行實驗的第1天，各組大鼠總路程無顯著性差異。第2、3天，與YC組相比，OC組、OS+CQ組大鼠在定位航行實驗中總路程顯著增多（P＜0.01，P＜0.01)；與OC組大鼠相比，OS組、OS+saline組和OS+CQ組大鼠總路程出現(xiàn)顯著減少（P＜0.01)；與OS+saline組大鼠相比，OS+CQ組大鼠總路程在第3天顯著增多（P＜0.01)。
　　(3)空間探索實驗目標象限率結果對比

5、
　　定位航行實驗結束后24h進行空間探索實驗，結果顯示，與YC組相比，OC組與OS+CQ組大鼠經(jīng)過目標象限的正確率下降（P＜0.01)；與OC組大鼠相比，OS組、OS+saline組和OS+CQ組大鼠經(jīng)過目標象限的正確率顯著增加（P＜0.01)；與OS+saline組大鼠相比，OS+CQ組大鼠經(jīng)過目標象限的正確率顯著下降(P＜0.01)。
　　2、Western blot顯示：
　　(1)各組大鼠海馬LC3的表達

6、r>　　與YC組相比，OC組與OS+CQ組大鼠海馬中LC3-II/LC3-I的比值顯著增加(P＜0.01)；與OC組大鼠相比，OS組與OS+saline組大鼠LC3-II/LC3-I的比值顯著降低(P＜0.01)；與OS+saline組大鼠相比，OS+CQ組大鼠LC3-II/LC3-I的比值顯著升高（P＜0.01)。
　　(2)各組大鼠海馬p62的表達
　　與Y C組大鼠相比，OC組、OS組、OS+saline組、OS+CQ

7、組大鼠海馬中p62的表達顯著升高（P＜0.01)；與OC組大鼠相比，OS組與OS+saline組大鼠海馬中p62的表達顯著下降（P＜0.01)；與OS+saline組大鼠相比，OS+CQ組大鼠海馬中p62的表達顯著升高P＜0.01)。
　　(3)各組大鼠海馬Atg5的表達
　　與YC組大鼠相比，OC組、OS組、OS+saline組大鼠海馬中Atg5的表達顯著下降（P＜0.01)；與OC組大鼠相比，OS組、OS+saline組

8、、OS+CQ組大鼠海馬中Atg5的表達顯著升（P＜0.01)；與OS+saline組大鼠相比，OS+CQ組大鼠海馬中Atg5的表達顯著升高（P＜0.01)。
　　(4)各組大鼠海馬Atg7的表達
　　與YC組大鼠相比，OC組、OS組、OS+saline組大鼠海馬中Atg7的表達顯著下降(P＜0.01，P＜0.05，P＜0.05)；與OC組大鼠相比，OS組、OS+saline組、OS+CQ組大鼠海馬中Atg7的表達顯著升高（P

9、＜0.05，P＜0.05，P＜0.01)；與OS+saline組大鼠相比，OS+CQ組大鼠海馬中Atg7的表達顯著升高（P＜0.01)。
　　3免疫組化結果
　　(1)各組大鼠海馬LC3免疫熒光表達
　　通過與NeuN共染，共聚焦顯微鏡結果顯示，LC3與NeuN存在共定位，提示在大鼠神經(jīng)元內(nèi)存在LC3陽性顆粒表達。與YC組大鼠相比，OC組、OS組、OS+saline組和OS+CQ組大鼠海馬LC3陽性自噬顆粒聚集數(shù)量顯著

10、升高；與OC組大鼠相比，OS組、OS+saline組、OS+CQ組大鼠海馬LC3陽性自噬顆粒聚集數(shù)量顯著下降；與OS+saline組大鼠相比，OS+CQ組大鼠海馬LC3陽性自噬顆粒聚集數(shù)量顯著下降。
　　(2)各組大鼠海馬p62免疫熒光表達
　　共聚焦顯微鏡觀察顯示：p62蛋白在海馬中呈點狀聚集，且p62和NeuN存在共定位。與YC組大鼠相比，OC組、OS組、OS+saline組和OS+CQ組大鼠海馬p62蛋白表達數(shù)量顯著升

11、高；與OC組大鼠相比，OS組、OS+saline組、OS+CQ組大鼠海馬p62蛋白表達數(shù)量顯著下降；與OS+saline組大鼠相比，OS+CQ組大鼠海馬p62蛋白表達數(shù)量顯著下降。
　　研究結論：
　　1、長期耐力運動訓練改善了老齡大鼠空間學習記憶能力。
　　2、自噬（溶酶體)抑制劑部分取消了運動對老齡大鼠認知功能的改善作用。
　　3、長期耐力運動訓練激活了老齡大鼠海馬自噬信號通路，自噬（溶酶體)抑制劑部分取消了