運動對大鼠學(xué)習(xí)記憶能力及海馬CaMKIV、CREB和BDNF的影響.pdf

1、研究表明,適宜的體育運動不僅可以促進身體健康還可以促進心理健康,促進人的認知功能和個性發(fā)展,包括學(xué)習(xí)記憶這種腦功能的高級形式。運動有助于動物海馬等與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān)腦區(qū)神經(jīng)元的增值、存活和分化,促進長時程增強的誘導(dǎo),增強突觸可塑性,提高實驗動物的空間記憶和被動逃避記憶能力,但運動對學(xué)習(xí)記憶促進作用的機制還有待進一步研究。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,人們已經(jīng)了解到一些與學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的基因及其功能,其中環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)就是一

2、種重要的核轉(zhuǎn)錄因子,它具有調(diào)節(jié)包括學(xué)習(xí)記憶在內(nèi)的廣泛的生物學(xué)功能,在基因轉(zhuǎn)錄水平對學(xué)習(xí)記憶的調(diào)控起著“開關(guān)”作用。鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅳ(CaMKⅣ)作為CREB的一個上游基因,對CREB的磷酸化起著重要作用。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有廣泛作用,并與運動引起的學(xué)習(xí)記憶能力的提高密切相關(guān)。本文將選取CaMKⅣ—CREB—BDNF這一相關(guān)信號通路來研究8周有氧跑臺訓(xùn)練對大鼠海馬CaMKⅣ、CREB和BDNF基因表達的

3、影響,探討CaMKⅣ、CREB和BDNF三者在運動促進學(xué)習(xí)記憶過程中的相互作用和關(guān)系。材料與方法:選用健康雄性SD大鼠20只,隨機分為安靜對照組(C組,n=10)和運動訓(xùn)練組(T組,n=10),運動組進行為期8周的有氧跑臺訓(xùn)練,第八周對C組和T組進行為期6天的Morris水迷宮實驗,T組在最后一次運動24小時后與C組一起斷頭處死取材,使用實時熒光定量PCR法檢測各組大鼠海馬CaMKⅣ、CREB、BDNFmRNA的表達水平。實驗結(jié)果:(1

4、) 8周有氧跑臺訓(xùn)練增強T組大鼠在Morris水迷宮中的學(xué)習(xí)記憶能力。(2)8周有氧跑臺訓(xùn)練不同程度地上調(diào)T組大鼠海馬內(nèi)CaMKⅣ(上調(diào)37.5％)、CREB(上調(diào)28.8%)和BDNF(上調(diào)42.3%)的基因表達。結(jié)論:8周有氧跑臺訓(xùn)練促進大鼠學(xué)習(xí)記憶能力,同時上調(diào)大鼠海馬內(nèi)CaMKⅣ、CREB和BDNF的基因表達水平。提示,長期適宜的運動訓(xùn)練提高學(xué)習(xí)記憶能力的分子機制可能與CaMKⅣ、CREB以及BDNF的基因表達的增加密切相關(guān),C