有氧訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練對(duì)Presenilin-1-Presenilin-2雙基因敲除小鼠行為學(xué)的影響及其分子機(jī)理初探.pdf

1、阿爾茨海默癥(Alzheimer's disease，AD)是一種進(jìn)行性發(fā)展的致死性神經(jīng)退行性疾病，臨床表現(xiàn)為認(rèn)知和記憶功能不斷惡化，日常生活能力進(jìn)行性減退，并有各種神經(jīng)精神癥狀和行為障礙。其病理特征主要表現(xiàn)為老年斑(Senile plaques，SP)、神經(jīng)纖維纏結(jié)(Neurofibrillary tangles，NFT)和神經(jīng)元大量死亡。引起早發(fā)性家族遺傳性阿爾茨海默氏癥(Familial Alzheimer’s disease，F(xiàn)

2、AD)的主要原因之一是Presenilin基因的變異。Presenilin蛋白是跨膜的天冬氨酸蛋白酶，有Presenilin1(PS1)和Presenilin2(PS2)等形式。PS1前腦特異性敲除的小鼠與PS2全身敲除的小鼠繁育出的PS1/PS2雙基因敲除(DKO)小鼠表現(xiàn)出前腦特異性萎縮、Tau蛋白高度磷酸化和認(rèn)知功能障礙等類(lèi)似AD的神經(jīng)退行性病癥，但這些神經(jīng)退行性癥狀不依賴于腦內(nèi)Aβ的沉積。直至目前，AD的致病因素和其確切的分子機(jī)

3、制并沒(méi)有被闡明，也沒(méi)有有效的治療方法。
　　 運(yùn)動(dòng)可以強(qiáng)身健體。根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉收縮的能量來(lái)自有氧代謝還是無(wú)氧代謝，可以將運(yùn)動(dòng)分為有氧運(yùn)動(dòng)和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)。有氧訓(xùn)練，是指機(jī)體在氧氣充分供應(yīng)的情況下進(jìn)行的訓(xùn)練。抗阻訓(xùn)練是力量訓(xùn)練的一種形式，力量訓(xùn)練是通過(guò)多次多組有節(jié)奏的負(fù)重練習(xí)達(dá)到改善肌肉群力量、耐力和形狀的運(yùn)動(dòng)方式。力量訓(xùn)練主要是無(wú)氧運(yùn)動(dòng)。有跡象表明，運(yùn)動(dòng)也許可以改善AD病人的神經(jīng)退行性癥狀，延緩神經(jīng)退行性癥狀的發(fā)生過(guò)程。有氧訓(xùn)練是否能

4、夠改善AD模型小鼠的神經(jīng)退行性癥狀，目前還存在爭(zhēng)議。少見(jiàn)抗阻訓(xùn)練在AD模型小鼠上的研究報(bào)道。所以，本論文使用跑臺(tái)訓(xùn)練和爬梯訓(xùn)練，分別作為有氧訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)形式，通過(guò)觀察兩種不同訓(xùn)練方式對(duì)DKO小鼠行為學(xué)的影響，初步探索其分子機(jī)理。
　　 本實(shí)驗(yàn)對(duì)6月齡的DKO小鼠進(jìn)行10周的跑臺(tái)訓(xùn)練和爬梯訓(xùn)練，然后通過(guò)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其對(duì)DKO小鼠神經(jīng)退行性癥狀的影響，并通過(guò)檢測(cè)兩種不同訓(xùn)練方式對(duì)炎癥反應(yīng)的影響，初步探討跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和爬梯運(yùn)動(dòng)影

5、響DKO小鼠神經(jīng)退行性癥狀可能的分子機(jī)制。為指導(dǎo)人們科學(xué)、合理地進(jìn)行體育鍛煉提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，對(duì)延緩神經(jīng)退行性疾病提供參考。
　　 1.運(yùn)動(dòng)對(duì)DKO小鼠行為學(xué)的影響6月齡的DKO小鼠進(jìn)行10周的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和爬梯運(yùn)動(dòng)后，使用開(kāi)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、新異物體識(shí)別和恐懼性條件學(xué)習(xí)等實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的運(yùn)動(dòng)能力和學(xué)習(xí)記憶能力。開(kāi)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)DKO小鼠的運(yùn)動(dòng)能力沒(méi)有明顯影響。用新異物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)、恐懼性條件反射實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)組、爬梯運(yùn)動(dòng)組

6、小鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力。新異物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)、爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)DKO小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力沒(méi)有明顯的改善。恐懼性條件反射實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，DKO小鼠中，爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)海馬依賴的記憶和杏仁核依賴的記憶均有明顯的改善作用。
　　 綜合行為學(xué)結(jié)果，爬梯運(yùn)動(dòng)能改善DKO小鼠的恐懼學(xué)習(xí)記憶能力。
　　 2.運(yùn)動(dòng)改善DKO小鼠行為學(xué)可能的分子機(jī)理為探討運(yùn)動(dòng)部分改善DKO小鼠學(xué)習(xí)記憶能力可能的分子機(jī)制，實(shí)驗(yàn)使用白細(xì)胞計(jì)數(shù)，ELISA及Wes

7、tern blotting等方法檢測(cè)了跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)DKO小鼠體內(nèi)白細(xì)胞數(shù)量變化，大腦皮層、海馬中一些炎癥反應(yīng)因子的表達(dá)量變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)DKO小鼠血液中白細(xì)胞數(shù)目無(wú)明顯影響。跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)DKO小鼠皮層GFAP的表達(dá)量有明顯的改善作用，但在海馬中作用不明顯。跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)6月齡DKO小鼠CD68，IL-1β無(wú)明顯影響。
　　 此結(jié)果說(shuō)明，爬梯運(yùn)動(dòng)對(duì)DKO小鼠恐懼學(xué)習(xí)記憶能力的影響可能不是通