有氧运动干预对大鼠脑衰老及学习记忆能力和小脑GAP-43基因表达的影响

发布时间：2017-07-31 23:09

  本文关键词：有氧运动干预对大鼠脑衰老及学习记忆能力和小脑GAP-43基因表达的影响

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【摘要】：目的:本研究通过在大鼠衰老的不同时期进行有氧运动干预,探讨在不同衰老时期进行有氧运动干预对大鼠脑衰老及学习记忆能力和小脑GAP-43基因表达的影响。方法:选取成年3月龄雄性SPF级Sprague Dawley(SD)大鼠180只,体重400±20g。大鼠购进适应性喂养3天,然后随机分为6个大组:生理盐水对照组(Na组)、急性衰老组(N1组)、衰老前有氧运动干预组(S1组)、衰老过程中有氧运动干预组(S2组)、衰老后自然喂养组(N2组)和衰老后有氧运动干预组(S3组)。衰老造模完成以后,每个大组随机再分为2个小组,一组进行7天Morris水迷宫实验,为M组(即NaM组、N1M组、S1M组、S2M组、N2M组和S3M组),另一组自然喂养7天,为N组(即NaN组、N1N组、S1N组、S2N组、N2N组和S3N组),共12个小组,n=15。造模结束后,按照实验设计进行断头取材。首先测定大鼠大脑皮质SOD、GSH-Px活性和SOD的含量,再分别采用Real-time PCR检测大鼠小脑内GAP-43基因mRNA表达量,Western Bolting测定大鼠小脑内GAP-43基因蛋白的表达水平。结果:(1)自由基检测结果:Na组SOD、GSH-Px活性高于N1组且呈显著性差异(P0.01),MDA含量低于N1组且呈显著性差异(P0.01);S1组SOD、GSH-Px活性和MDA含量与N1组大鼠相比无显著性差异(P0.05);S2组SOD、GSH-Px活性高于N1组且呈显著性差异(P0.01),MDA含量低于N1组且呈显著性差异(P0.01);S3组SOD、GSH-Px活性和MDA含量与N2组大鼠相比无显著性差异(P0.05)。(2)Moriss水迷宫检测结果:定位航行实验结果显示NaM组和S2M组的稳定空间学习记忆在经过前三天的训练之后就趋于稳定,而N1M组、S1M组、S3M组和N2M组的稳定空间记忆能力出现在第4天的训练之后;第一象限入水的空间探索实验结果显示:NaM组和N1M组、N2M组穿越原站台数呈现显著性差异(P0.01)且Na M组穿越次数多于N1M组、N2M组;S1M组和N1M组穿越原站台数无显著性差异(P0.05);S2M组和N1M组穿越原站台数呈现显著性差异(P0.01)且S2M组穿越次数多于N1M组;S3M组和N2M组穿越原站台数无显著性差异(P0.05)。(3)大鼠小脑GAP-43表达结果:S1组和N1组大鼠小脑GAP-43 mRNA和蛋白表达之间无显著性差异(P0.05);S2组大鼠小脑中GAP-43 mRNA和蛋白表达显著高于N1组(P0.01);S3N组大鼠小脑内GAP-43 mRNA表达水平和N2N组大鼠存在显著性差异(P0.01)且S3N组高于N2N组,S3N组大鼠小脑内GAP-43蛋白表达水平和N2N组大鼠无显著性差异(P0.05);S3M组大鼠小脑内GAP-43 mRNA表达水平和N2M组大鼠存在显著性差异(P0.01)且S3M组高于N2M组,而S3M组大鼠小脑内GAP-43蛋白表达水平和N2M组大鼠无显著性差异(P0.05)。(4)相关性分析结果:各组大鼠小脑内GAP-43 mRNA和蛋白表达量与大鼠穿越站台次数之间呈正相关(P0.05)。结论:(1)6周的D-半乳糖注射成功地建立了大鼠脑衰老模型。(2)衰老造模前进行有氧运动干预不能上调衰老后大鼠小脑内GAP-43的mRNA和蛋白表达量,对改善大鼠的学习记忆能力作用不明显。(3)衰老中进行有氧运动干预可以上调小脑内GAP-43的mRNA和蛋白表达量,同时可以改善大鼠的学习记忆能力。(4)衰老后进行有氧运动干预对大鼠小脑内GAP-43表达量的上调和改善学习记忆能力的作用不明显。(5)小脑内GAP-43基因表达量与学习记忆能力成正相关,可能是有氧运动干预学习记忆能力的机制之一。
【关键词】：GAP-43 有氧运动 学习记忆 衰老 小脑
【学位授予单位】：成都体育学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R87
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一部分 文献综述11-18
• 1 学习记忆的概述11-12
• 1.1 学习记忆的概念及分类11-12
• 1.2 学习记忆的神经基础12
• 2 有氧运动对衰老学习记忆的影响12-14
• 2.1 衰老的自由基学说12-13
• 2.2 运动对衰老的影响13
• 2.3 运动对学习记忆能力的影响13-14
• 3 小脑与学习记忆的关系14-15
• 4 GAP-43 的研究现状15-18
• 4.1 GAP-43 概述15-16
• 4.2 GAP-43 影响学习记忆的相关机制16-17
• 4.3 GAP-43 与运动及衰老学习记忆的关系17-18
• 第二部分 实验部分18-41
• 1 材料和方法18-28
• 1.1 主要材料18
• 1.2 主要实验试剂18-19
• 1.3 实验对象及分组19-20
• 1.3.1 实验对象19
• 1.3.2 动物造模19-20
• 1.4 Morris水迷宫行为学训练和测试20-21
• 1.4.1 定位航行试验20-21
• 1.4.2 空间探索实验21
• 1.5 动物取材及样本处理21
• 1.6 自由基指标检测21
• 1.7 Real time PCR检测小脑GAP-43的mRNA基因表达21-25
• 1.7.1 实验前准备21-22
• 1.7.2 总mRNA提取22-23
• 1.7.3 测定mRNA含量及鉴定纯度和完整性23
• 1.7.4 Real-time PCR检测GAP-43基因mRNA的表达23-25
• 1.8 Western blotting检测小脑GAP-43蛋白基因表达25-28
• 1.8.1 蛋白含量测定25-26
• 1.8.2 western-bolting实验26-27
• 1.8.3 Western-bolting实验常用试剂的配制27-28
• 1.9 统计学分析28
• 2 实验结果28-37
• 2.1 肉眼观察结果28
• 2.2 Morris水迷宫检测结果28-31
• 2.3 自由基检测结果31-34
• 2.3.1 MDA检测结果31-32
• 2.3.2 GSH-Px检测结果32-33
• 2.3.3 SOD检测结果33-34
• 2.4 Real-time PCR检测结果34-35
• 2.5 Western-bolting检测结果35-37
• 2.6 小脑GAP-43 与空间学习记忆能力的相关性37
• 3 分析与讨论37-41
• 3.1 大鼠衰老模型验证37-38
• 3.2 不同时期有氧运动对大鼠衰老的影响38
• 3.3 不同时期有氧运动对大鼠空间学习记忆能力的影响38-40
• 3.4 不同时期有氧运动对衰老大鼠小脑GAP-43 表达的影响40-41
• 3.5 衰老大鼠小脑GAP-43 与空间学习记忆能力的相关性分析41
• 4 结论41
• 参考文献41-45
• 致谢45

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本文编号：601506