有氧运动对D-半乳糖造模大鼠学习记忆及相关营养因子影响的研究

随着人口老龄化进程的加快,阿尔茨海默病发病率明显呈上升趋势,而体育锻炼对学习记忆有积极的影响,所以关于运动对阿尔茨海默病的预防作用的可能性值得我们去深入研究。研究表明,Aβ1-42(Aβ42)是阿尔茨默海病脑内主要病理标志性蛋白之一,它的形成、沉积和降解启动和贯穿了AD的整个病理过程,是导致AD的主要原因。研究发现,运动训练能使脑内Aβ1-42含量下降,从而对AD有预防作用。适宜运动促进大鼠海马空间学习能力的获得可能与海马神经营养因子的表达及受体密度的增加有关。有研究表明,运动能促进神经可塑性的机制可能是由于运动增加了脑源性神经营养因子BDNF及其受体在脑内的表达与利用,进而诱导脑内神经的生长,提高脑的学习记忆能力。 有文献介绍,可选用注射D-半乳糖进行SD大鼠的AD造模。鉴于之前研究的运动量可能存在的不足问题以及运动单调性问题,本研究采用游泳+跑台的混合有氧运动。本研究旨在探索混合性有氧运动对D-半乳糖造AD模的大鼠的学习记忆能力的影响,看其是否对AD有预防作用和或对抗作用,并且探讨BDNF、IGF-1等神经营养因子在其间的变化作用机制,讨论神经营养因子的防护作用及抗老化作用,以期对临床防治AD进行运动锻炼找到新的突破。 实验选用健康雄性SD大鼠16只,体重213.95±7.32克,随机分成2组：安静注射组(C组,n=8)；运动注射组(T组,n=8)。所有大鼠每天上午10点注射D-半乳糖120mg/(kg·d)进行造模,连续8周,同时在注射完D-半乳糖当天晚上进行运动训练,连续8周。每周一三五进行游泳训练,每周二四六进行跑台训练。第9周进行水迷宫测试。在第9周后最后一次运动24时后断髓处死取双侧海马。用荧光定量RT-PCR的方法检测BACE1、BDNF和IGF-1mRNA的表达水平；用Western blot法检测Aβ1-42蛋白表达水平。 实验结果如下： (1)Morris水迷宫的测试中,综合定位航行实验和空间搜索实验数据可以表明,八周的混合训练之后,T组大鼠的迷宫总体成绩显著好于C组。 (2)与C组相比,八周有氧训练后,T组大鼠海马内IGF-1mRNA极显著增加(p<0.01),BACE1显著减少(p<0.05),BDNFmRNA无显著性差异。 (3)与C组相比,八周有氧训练后,T组大鼠海马内Aβ1-42的蛋白表达量显著减少(p<0.05)。 结论：1.八周有氧运动训练可促进AD模型大鼠空间学习和记忆能力。 2.八周有氧运动训练使AD模型大鼠海马内BACE1的基因表达水平降低,提示适当的运动训练可能可以对抗AD的发展进程,起到延缓老年性痴呆恶化的作用 3.八周的有氧运动训练,增加了AD模型大鼠海马IGF-1的基因表达水平,提示适宜的运动训练可能通过提高IGF-1的基因表达水平对学习记忆能力起到促进作用。 4.八周的有氧运动训练,减少了AD模型大鼠海马Aβ1-42蛋白的表达水平,提示适宜的运动训练对老年性痴呆可能有抵抗作用。