有氧运动对大鼠脑衰老和学习记忆能力及额叶GAP-43表达的影响

发布时间：2018-01-30 22:52

  本文关键词： 有氧运动 衰老 学习记忆 额叶 GAP-43　出处：《成都体育学院》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目的:通过对D-半乳糖致脑衰老的SD大鼠在不同时期的有氧运动干预,探讨不同时期有氧运动对大鼠脑衰老和空间学习记忆能力及额叶GAP-43表达的影响。方法:选用3月龄雄性SD大鼠72只,体重400±20g,适应性喂养7天后随机分成6大组:衰老前运动预处理组(S1)、衰老组(N1)、生理盐水对照组(Na)、衰老过程中运动组(S2)、衰老后运动组(S3)及衰老后自然喂养组(N2)。每个大组造模结束后随机分为2小组:M组和N组。M组进行7天的Morris行为学实验,即S1M组、N1M组、NaM组、S2M组、S3M组和N2M组;N组进行7天的自然喂养,即S1N组、N1N组、NaN组、S2N组、S3N组和N2N组。共12组(n=6)。衰老造模方法选用对大鼠进行持续6周的D-半乳糖(100mg/kg/d),注射部位为腹腔;选用Morris水迷宫系统测定不同时期有氧运动对大鼠空间学习记忆能力的影响;大鼠分两批取材后,测定其大脑皮质的SOD、GSH-Px活性和MDA含量,评定各组大鼠脑衰老程度;应用real-time PCR、western blot和免疫组化技术检测各组大鼠额叶GAP-43的表达。结果:(1)大鼠状态观察:与Na组大鼠相比,N1组组大鼠精神状态不佳,出现精神萎靡,嗜睡,饮食量减少,皮毛弹性差且脱毛等衰老特征;(2)自由基检测结果:M组与相对应的N组间MDA含量及SOD、GSH-Px的活性无显著性差异(P0.05),且趋势相似。Na组大鼠大脑皮质的MDA含量显著低于N1组(P0.05),SOD、GSH-Px活性显著高于N1组(P0.05);S1组大鼠大脑皮质的MDA含量及SOD、GSH-Px活性较N1组相比,无显著性变化(P0.05);S2组大鼠大脑皮质的MDA含量显著低于N1组(P0.01),SOD、GSH-Px活性显著高于N1组(P0.01);S3组大鼠大脑皮质的MDA含量显著低于N2组(P0.01),SOD、GSH-Px活性显著高于N2组(P0.01)。(3)Morris水迷宫定位航行实验结果:在进行定位航行实验的过程中,各组大鼠的平均逃避潜伏期时间随着训练次数的增加逐渐减少且趋于稳定,但不同组别之间的平均潜逃避伏期时间具有一定的差异。全部组别大鼠第2天的平均逃避潜伏期时间均显著少于第1天(P0.01);除S3M组外,其余各组大鼠第3天的平均逃避潜伏期时间显著少于第2天(P0.01);NaM组、S2M组大鼠的平均逃避潜伏期时间从第3天开始趋于稳定(P0.01),而S1M组、N1M组、S3M组、N2M组则是在第4天大鼠的平均逃避潜伏期时间才趋于稳定(P0.05)。在进行第1天定位航行实验时,NaM组大鼠的平均潜逃避伏期时间显著低于N1M组大鼠(P0.01);S3M组和N2M组大鼠的平均潜逃避伏期时间显著高于N1M组(P0.01,P0.05)。第6天定位航行实验,S1M组和N1M组平均潜逃避伏期时间无显著性差异(P0.05);S2M组大鼠的平均潜逃避伏期显著低于N1M组(P0.01);S3M组大鼠的平均潜逃避伏期显著低于N2M组(P0.01)。第7天空间探索实验结果显示:NaM组大鼠平均穿越原站台的次数显著高于N1M组大鼠(P0.01);S1M组大鼠的平均穿越原站台的次数与N1M无显著性差异(P0.05);S2M组大鼠的平均穿越原站台的次数显著高于N1M组(P0.05);S3M组大鼠的平均穿越原站台的次数显著高于N2M组(P0.05)。(4)免疫组化染色结果:额叶GAP-43的免疫产物呈棕褐色,阳性表达主要位于额叶颗粒细胞周缘的神经元胞浆中。大鼠额叶GAP-43蛋白表达免疫组化染色结果显示:M组和N组大鼠间额叶GAP-43的免疫产物IOD值无显著性差异(P0.05;见表16,图1);Na组大鼠额叶GAP-4的免疫产物IOD值显著高于N1组(P0.01);S1组大鼠额叶GAP-43的免疫产物IOD值与N1组相比,无显著性变化(P0.05);S2组大鼠额叶GAP-43的免疫产物IOD值显著高于N1组(P0.01);S3组大鼠额叶GAP-43的免疫产物IOD值显著高于N2组(P0.01)。(5)额叶GAP-43表达检测结果:M组与相对应的N组间额叶GAP-43的mRNA和蛋白的表达量无显著性差异(P0.05),且表达量趋势相似。Na组大鼠额叶GAP-43mRNA和蛋白的表达量显著高于N1组(P0.01);S2组大鼠额叶GAP-43 mRNA和蛋白的表达量显著高于N1组(P0.01);S3组大鼠额叶GAP-43 mRNA和蛋白的表达量显著高与N1组(P0.01)。结论:(1)注射D-半乳糖致大鼠出现大脑皮质MDA含量显著升高,SOD、GSH-Px活性显著降低及空间学习能力下降等衰老特征,证明D-半乳糖致大鼠脑衰老模型造模成功。(2)衰老中或衰老后进行有氧运动,能上调额叶GAP-43表达,延缓大鼠的脑衰老及学习记忆能力下降。(3)提示大鼠额叶GAP-43的表达增加是有氧运动延缓大鼠脑衰老及空间学习记忆能力下降的机制之一。
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本文编号：1477451