耐力运动训练对老龄大鼠海马自噬信号通路的影响

发布时间：2017-06-22 14:05

  本文关键词：耐力运动训练对老龄大鼠海马自噬信号通路的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究目的：观察长期耐力运动训练对老龄大鼠学习记忆能力及海马自噬信号通路的影响,探讨自噬激活与运动改善老龄脑学习记忆能力之间的关系,为实现健康衰老和成功脑衰老提供理论和实验依据。研究方法：40只18月龄健康雄性Sprague Dawley (SD)大鼠,随机分为老龄对照(OC)组,老龄运动(OS)组,老龄运动+生理盐水(OS+saline)组,老龄运动+氯喹(OS+CQ)组；另有3月龄SD大鼠作为青年对照(YC)组。OS、OS+saline、OS+CQ组大鼠进行为期9周的耐力运动训练。末次训练结束后48h,所有大鼠进行水迷宫实验,检测学习记忆能力。蛋白免疫印迹(Western blot)法测定海马组织中自噬相关蛋白LC3、p62、Atg5、Atg7的表达；免疫组织化学法观察LC3、p62在海马组织中的定位和分布。研究结果：1、Morris水迷宫显示：(1)各组大鼠定位航行实验中逃避潜伏期时间结果对比经过3天的定位航行实验,各组大鼠逃避潜伏期时间逐渐减少。在水迷宫定位航行实验中,与YC组大鼠相比,OC组大鼠逃避潜伏期时间显著高于YC组大鼠(P0.05)；与OC组大鼠相比,OS组、OS+saline组、OS+CQ组大鼠逃避潜伏期时间显著减少,(P0.01)；与OS+saline组相比,OS+CQ组大鼠逃避潜伏期时间显著增多(P0.05)。(2)各组大鼠在定位航行实验中路程结果对比各组大鼠经过3天的定向航行实验后,总路程呈现出下降趋势。在定位航行实验的第1天,各组大鼠总路程无显著性差异。第2、3天,与YC组相比,OC组、OS+CQ组大鼠在定位航行实验中总路程显著增多(P0.01,P0.01)；与OC组大鼠相比,OS组、OS+saline组和OS+CQ组大鼠总路程出现显著减少(P0.01)；与OS+saline组大鼠相比,OS+CQ组大鼠总路程在第3天显著增多(P0.01)(3)空间探索实验目标象限率结果对比定位航行实验结束后24h进行空间探索实验,结果显示,与YC组相比,OC组与OS+CQ组大鼠经过目标象限的正确率下降(P0.01)；与OC组大鼠相比,OS组、OS+saline组和OS+CQ组大鼠经过目标象限的正确率显著增加(P0.01)；与OS+saline组大鼠相比,OS+CQ组大鼠经过目标象限的正确率显著下降(P0.01)。2、Western blot显示：(1)各组大鼠海马LC3的表达与YC组相比,OC组与OS+CQ组大鼠海马中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值显著增加(P0.01)；与OC组大鼠相比,OS组与OS+saline组大鼠LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值显著降低(P0.01)；与OS+saline组大鼠相比,OS+CQ组大鼠LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值显著升高(P0.01)。(2)各组大鼠海马p62的表达与YC组大鼠相比,OC组、OS组、OS+saline组、OS+CQ组大鼠海马中p62的表达显著升高(P0.01)；与OC组大鼠相比,OS组与OS+saline组大鼠海马中p62的表达显著下降(P0.01)；与OS+saline组大鼠相比,OS+CQ组大鼠海马中p62的表达显著升高P0.01)。(3)各组大鼠海马Atg5的表达与YC组大鼠相比,OC组、OS组、OS+saline组大鼠海马中Atg5的表达显著下降(P0.01)；与OC组大鼠相比,OS组、OS+saline组、OS+CQ组大鼠海马中Atg5的表达显著升(P0.01)；与OS +saline组大鼠相比,OS+CQ组大鼠海马中Atg5的表达显著升高(P0.01)(4)各组大鼠海马Atg7的表达与YC组大鼠相比,OC组、OS组、OS+saline组大鼠海马中Atg7的表达显著下降(P0.01,P0.05,P0.05)；与OC组大鼠相比,OS组、OS+saline组、OS+CQ组大鼠海马中Atg7的表达显著升高(P0.05,P0.05,P0.01)；与OS+saline组大鼠相比,OS+CQ组大鼠海马中Atg7的表达显著升高(P0.01)。3免疫组化结果(1)各组大鼠海马LC3免疫荧光表达通过与NeuN共染,共聚焦显微镜结果显示,LC3与NeuN存在共定位,提示在大鼠神经元内存在LC3阳性颗粒表达。与YC组大鼠相比,OC组、OS组、OS+saline组和OS+CQ组大鼠海马LC3阳性自噬颗粒聚集数量显著升高；与OC组大鼠相比,OS组、OS+saline组、OS+CQ组大鼠海马LC3阳性自噬颗粒聚集数量显著下降；与OS+saline组大鼠相比,OS+CQ组大鼠海马LC3阳性自噬颗粒聚集数量显著下降。(2)各组大鼠海马p62免疫荧光表达共聚焦显微镜观察显示：p62蛋白在海马中呈点状聚集,且p62和NeuN存在共定位。与YC组大鼠相比,OC组、OS组、OS+saline组和OS+CQ组大鼠海马p62蛋白表达数量显著升高；与OC组大鼠相比,OS组、OS+saline组、OS+CQ组大鼠海马p62蛋白表达数量显著下降；与OS+saline组大鼠相比,OS+CQ组大鼠海马p62蛋白表达数量显著下降。研究结论：1、长期耐力运动训练改善了老龄大鼠空间学习记忆能力。2、自噬(溶酶体)抑制剂部分取消了运动对老龄大鼠认知功能的改善作用。3、长期耐力运动训练激活了老龄大鼠海马自噬信号通路,自噬(溶酶体)抑制剂部分取消了运动对自噬的激活效应。4、运动对老龄大鼠空间学习记忆能力的改善可能与自噬激活有关。
【关键词】：老龄 学习记忆 耐力运动 自噬
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G808.1
【目录】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-14
• 1 序言14-26
• 1.1 选题依据和意义14-16
• 1.2 文献综述16-24
• 1.2.1 运动对老龄脑的神经保护作用和机制16-20
• 1.2.2 自噬与衰老20-24
• 1.2.3 运动能增强自噬活性,延缓衰老24
• 1.3 本研究关注的问题和研究设想24-26
• 2 实验材料与方法26-30
• 2.1 实验动物与分组26
• 2.2 动物训练方案26
• 2.3 Morris水迷宫实验26-27
• 2.4 免疫组织化学法27
• 2.4.1 灌流切片27
• 2.4.2 免疫组化27
• 2.5 免疫蛋白印迹实验27-28
• 2.6 统计学分析28
• 2.7 实验主要仪器和试剂28-30
• 2.7.1 主要仪器28-29
• 2.7.2 主要试剂29-30
• 3 结果30-43
• 3.1 各组大鼠体重变化情况30
• 3.2 各组大鼠力竭时间结果比较30-31
• 3.3 各组大鼠心脏重量指数的对比31-32
• 3.4 各组大鼠肌肉重量指数的对比32
• 3.5 各组大鼠Morris水迷宫测试结果32-37
• 3.5.1 各组大鼠定位航行实验中逃避潜伏期时间结果对比32-34
• 3.5.2 各组大鼠在定位航行实验中路程结果对比34-36
• 3.5.3 空间探索实验目标象限率结果对比36-37
• 3.6 Western blot检测海马区自噬相关蛋白表达37-40
• 3.6.1 Western blot检测各组大鼠海马LC3的表达37-38
• 3.6.2 Western blot检测各组大鼠海马p62的表达38-39
• 3.6.3 Western blot检测各组大鼠海马Atg5的表达39
• 3.6.4 Western blot检测各组大鼠海马Atg7的表达39-40
• 3.7 免疫组化实验检测各组大鼠海马区LC3、P62表达40-43
• 3.7.1 各组大鼠海马区LC3免疫荧光表达40-41
• 3.7.2 各组大鼠海马区P62免疫荧光表达41-43
• 4 分析与讨论43-48
• 4.1 耐力运动训练对老龄大鼠耐力的影响43-44
• 4.1.1 耐力运动训练延长了老龄大鼠力竭时间43
• 4.1.2 耐力运动训练提高老年大鼠心脏/体重指数43-44
• 4.1.3 耐力运动训练提高衰老大鼠肌肉重量指数44
• 4.2 耐力运动训练对老龄大鼠空间学习记忆能力的影响44-45
• 4.3 耐力运动训练对老龄大鼠海马自噬信号通路的影响45-46
• 4.4 耐力运动训练对老龄大鼠学习记忆的改善与自噬激活有关46-48
• 5 结论48-49
• 6 参考文献49-62
• 7 攻读硕士期间完成的论文和参加的学术会议62-63
• 8 致谢63

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