游泳运动对衰老大鼠学习记忆及海马CA1、CA3、DG区nNOS表达的影响

崔建梅，付 芳，贺继平，宋宪强，于 芳

随着年龄的增大，机体各脏腑器官功能逐渐退化，使老年人对外界环境改变的应激能力明显降低，记忆功能逐渐减弱，学习记忆随着机体的老化，出现脑老化。脑老化即脑认知功能下降、减退，初期最典型的表现是记忆力下降，极端形式是老年痴呆。此病是以学习记忆能力减退、认知功能下降为主要表现的慢性脑组织退行性疾病，是继心脏病、癌症、脑卒中之后的第4位致死原因[1]。脑老化至今病因未明，普遍认为其形成主要与遗传因素、氧化损伤、神经细胞凋亡、脑组织缺血缺氧等因素关系密切。运动作为预防和延缓脑衰老的方法之一越来越受到人们的重视。多数研究表明，合理的运动能够促进新陈代谢、增强活力、改善心血管功能、提高机体免疫力，从而延缓衰老、延长寿命。并且长期慢性运动可以延缓与衰老相关的精神功能的减退，对学习记忆有良好的影响[2]，但是具体机制尚不清楚。

大量研究表明，衰老使机体抗氧化能力降低，导致自由基异常堆积，与衰老所致的记忆力减退有关[3]。海马（Hippocampus）是大脑边缘系统的重要组成部分，在信息处理中起着重要作用，是研究动物和人类学习记忆功能的经典脑区，又是最易受衰老影响的脑区之一[4]。依据细胞形态、不同皮质区发育的差异及纤维排列不同可将海马划分为4个不同区域：CAl、CA2、CA3和DG区。不同区域的功能不尽相同，海马的CAl、CA3、DG区在学习记忆中担负着尤其重要的作用[5-6]。中枢乙酰胆碱（ACh）是参与学习记忆的重要神经递质，海马-边缘系统中有丰富的胆碱能纤维和胆碱敏感细胞及受体，与学习记忆密切关系[7]。乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesteras，AchE）作为Ach的重要水解酶，其活性的改变可间接反映胆碱能神经元活性的变化。一氧化氮（nitric oxide，NO）在记忆的形成中起逆向信使作用，参与长时程增强LTP的形成。在正常生理情况下，神经元型一氧化氮合酶（nNOS）催化产生的NO作为中枢神经系统细胞的信使分子，在学习记忆机制中具有重要作用[8]。以上资料表明：衰老导致学习记忆能力下降可能与脑自由基、中枢神经递质Ach水平及脑组织NO水平有关，但是神经递质Ach与脑自由基及海马CAl、CA3、DG区nNOS的关系，以及长期游泳运动改善衰老大鼠学习记忆的机制尚不清楚。而且以往的研究对象主要是药物致大鼠衰老模型，且同时涉及海马3区（CAl、CA3、DG）的研究较少。基于这方面的考虑，本研究以海马CAl、CA3、DG区为研究重点，测试自然衰老大鼠游泳运动8周后空间学习记忆能力、脑自由基（SOD、GSH-px、MDA）、乙酰胆碱酯酶（AchE）活性及海马 CAl、CA3、DG区nNOS的变化，探讨游泳运动提高衰老大鼠学习记忆能力的可能机制。

1 材料及方法

1.1 动物及分组

健康老年SD大鼠40只（24月龄），雌雄各半，体重330～350 g；成年组20只（3月龄），体重220～250 g，均购于山西医科大学动物饲养中心。常规分笼（每笼2～3只），标准啮齿类饲料常规喂养，自由进食饮水，室温21℃～25℃，湿度50%～60%，通风良好，自然光照。将40只衰老大鼠随机分为2组，即衰老对照组（aging control group，AC）、衰老运动组（aging exercise group，AE），每组20只。成年对照组（adult control group，C）20只，其中10只用于脑自由基（SOD、GSH-Px、MDA）及AchE活性的测试，其余10只用于海马CAl、CA3、DG区nNOS的测试。

1.2 试 剂

超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽合成酶（GSH-px）、丙二醛（MDA）、乙酰胆碱酯酶（AchE）及nNOS测定试剂盒均由武汉博士德生物工程有限公司生产。

1.3 训练方案

成年对照组、衰老对照组不施加任何干扰因素，笼中自由饮食、饮水、自由活动。衰老运动组游泳8周，运动负荷参照徐波等游泳训练方法，且略加改动[9]。衰老运动组适应性训练3 d，正式实验时，大鼠每周一至周六（约 18：00～20：00）进行 60 min/次的无负重游泳训练，后4周训练每周递增15 min，共8周，游泳水温（30±1）℃。

1.4 八臂迷宫实验程序

所有大鼠在第9周周五进行八臂迷宫实验。实验前大鼠先在迷宫中适应2 d，每天2次（第8周周六、周日），适应时3～4只大鼠同时置于迷宫中，自由活动和摄取食物10 min。第9周周一、周二进行每天2次的训练，训练时只有固定的四臂2、4、6、8号臂中放置饵片，该次序在整个实验过程维持不变，任其在迷宫中寻找食物10 min。正式实验前2天所有大鼠限制饮食，第9周周五正式实验，正式实验时2、4、6、8号臂放置食物，大鼠放于迷宫中央区平台，用一玻璃罩盖住，并将通往8个臂的口堵住，15 s后开放洞口并开启分析测试软件，测试定时10 min。大鼠可自由选择进入任意一臂以摄取食物，大鼠进入有食物的臂且摄取食物为1次正确选择，否则为错误选择。分析软件分析记录大鼠错误选择的次数，错误选择次数分为工作记忆错误（working memory error，WME）：大鼠重新进入放食物臂或第一次进入放食物臂而不摄取食物的次数；参考记忆错误（reference memory error，RME）：大鼠进入不放食物臂的次数；总记忆错误（total error，TE）：WME、RME 两者之和。每只大鼠上、下午各测试1次，共2次，取平均值进行统计分析。

1.5 脑自由基及乙酰胆碱酯酶活性测试

八臂迷宫行为测试后第2天，将每组大鼠取10只断头处死，迅速取出脑组织，将脑组织制成10%的组织匀浆上清液，用冷生理盐水按1∶9稀释成10%组织匀浆，3 000～4 000 r/min车速离心15 min，取上清液进行 SOD、GSH-px、MDA及乙酰胆碱酯酶（AchE）的测定，按试剂盒说明书测定各个指标的活性及含量。

1.6 脑组织取材与切片

八臂迷宫行为测试后第2天，将每组剩余10只大鼠经戊巴比妥钠（2%，40 mg/kg）腹腔注射麻醉，打开胸腔，刺针插入心脏至升主动脉，迅速剪破右心耳，快速灌入300 mL冷生理盐水，随即灌入300 mL 4%多聚甲醛（先快后慢）进行前固定，再以10%蔗糖磷酸缓冲液灌入300 mL，至肝脏变硬变白为止。最后迅速取脑，取出后放在上述相同4℃固定液中固定2 h，再浸入含20%蔗糖的PBS溶液中4℃保存过夜，待组织完全下沉后冷冻切片，隔4取1，片厚40μm。

1.7 ABC免疫组织化学染色

脑切片经Triton X-100（0.5%，37℃）PBS磷酸缓冲液孵育40 min，0.01M PBS液漂洗3次后入0.3%双氧水PBS液中孵育15min。然后加入正常山羊血清（1∶60）工作液孵育1h，再加入nNOS血清兔抗大鼠第一抗体37℃孵育5 h。后加入生物素羊抗兔第二抗体37℃孵育40 min，DAB呈色20 min，然后置入0.2%明胶溶液裱片，酒精梯度脱水、透明、封片。

1.8 图像分析和统计学处理

用数码生物显微镜（德国Leica）和JD－801（江苏捷达）显微图像分析软件，参照大鼠脑立体定位图谱确定大鼠海马CA1、CA3、DG区的位置（见图1、图2），测定海马以上3区nNOS阳性神经元的表达。每组大鼠各随机选取双侧海马CA1、CA3、DG区nNOS的切片20张，10×40倍光镜下计数nNOS阳性神经元的个数、面积和灰度。

图1 大鼠脑切片，箭头所示海马CA1/CA3/DGFigure1 the brain slices of rats，Hippocampu CA1/CA3/DG

图2 海马CA1/CA3/DG区nNOS阳性神经元（×100）Figure2 the distribution of the nNOS within CA1/CA3/DG（×100）in the Hippocampus

采用SPSSl7．0统计软件对数据进行统计学分析，采用单因素方差分析法（ANOVE）对组间差异进行统计，P＜0．05有统计学意义。

2 实验结果

2.1 大鼠八臂迷宫行为测试结果

图 3 结果显示：与成年对照组（360．32±87．89）s比较，衰老对照组（527．45±103．56）s完成八臂迷宫时间显著延长（P＜0．01），平均延长 167．13 s。衰老对照组工作记忆错误次数（6．01±2．56次，WME）显著增多（P＜0．01），平均增加 3 次；参考记忆错误次数（5．65±2．65 次，RME）显著增多（P＜0．01）；总错误次数（11．66±4．53 次，TE）远远高于成年对照组（P＜0．01），平均增加 7．21 次。而衰老运动组与成年对照组比较，完成八臂迷宫时间显著延长（P＜0．05），平均延长 75．11 s；RME（3．75±1．42 次）显著增多（P＜0．05），WME 增多，但没有显著差异（P＞0．05），TE 显著高于成年对照组（P＜0．05），平均增加 3．75 次。

与衰老对照组比较，衰老运动组RME及TE均显著减少（P＜0．05，P＜0．01），总错误次数比衰老对照组减少 3．46 次；WME（4．65±1．76 次）减少，但没有显著差异（P＞0．05）。完成八臂迷宫的时间比衰老对照组显著缩短（P＜0．05），减少 92．02 s。表明长期游泳运动可以改善衰老大鼠的学习记忆能力。

图3 大鼠八臂迷宫测试结果Figure3 Results of 8-arms radial maze in rats

2.2 大鼠脑自由基及AchE活性测试结果

与成年对照组比较，衰老对照组大鼠超氧化物歧化酶（SOD）及谷胱甘肽过氧化物（GSH－Px）活性显著减弱（P＜0．01），SOD 活性下降 28．11 nU/mL，GSH－Px 活性下降 1．68 μmol/mg；丙二醛（MDA）含量增多（P＜0．01），平均增加 2．08 nmol/mL。与衰老对照组比较，衰老运动组大鼠SOD活性显著增强（P＜0．01），平均增加11．47 nU/mL；GSH－Px活性增强，但没有显著差异（P＞0．05）；MDA 含量显著下降（P＜0．05），平均减少 1．4 nmol/mL。表明长期规律的、维持一定时间的游泳运动可有效地增加衰老大鼠脑组织的抗氧化能力（见表1）。

与成年对照组比较，衰老对照组及衰老运动组大鼠AchE活性均显著增强（P＜0．01，P＜0．05），衰老对照组平均增加34．34 μ/g。与衰老对照组比较，衰老运动组大鼠AchE活性显著减弱（P＜0．01），平均降低 15．91 μ/g，降低幅度 12%（见表 1）。表明长期游泳运动可减弱衰老大鼠脑组织的AchE活性，从而增加大脑乙酰胆碱的含量，改善衰老大鼠学习记忆能力。

表1 大鼠脑自由基及AchE活性测试结果一览表（±s，n=10）Table1 Results of brain free radical and AchE activities in rats（±s，n=10）

表1 大鼠脑自由基及AchE活性测试结果一览表（±s，n=10）Table1 Results of brain free radical and AchE activities in rats（±s，n=10）

注：##P＜0.01，#P＜0.05，与成年对照组比较；**P＜0.01，*P＜0.05，与衰老对照组比较（下同）。

组别 AChE/μ·g-1 MDA/nmol·mL-1 GSH-px/μmol·mg-1 SOD/nU·mL-1成年对照组 96.02±23.56 2.05±0.32 4.50±1.03 68.67±8.96衰老对照组130.36±20.36##4.13±0.72##2.92±0.53##40.56±6.89##衰老运动组114.45±34.21##*2.73±0.88#*3.23±3.03##52.03±4.56##**

2.3 各组大鼠海马CA1区nNOS神经元图像分析结果

海马CA1、CA3及DG区nNOS阳性表达产物为深褐色，呈锥形或卵圆形，染色均匀，主要位于神经元的胞体和突起的胞浆内，但细胞核未被染色，突起较明显（见图4－6）。

图4 海马CA1区nNOS阳性神经元分布Figure4 The distribution of the nNOS immunoreactive neurons in the Hippocampus CA1

图5 海马CA3区nNOS阳性神经元分布Figure5 The distribution of the nNOS immunoreactive neurons in the Hippocampus CA3

图6 海马DG区nNOS阳性神经元分布Figure6 The distribution of the nNOS immunoreactive neurons in the Hippocampus DG

衰老对照组及衰老运动组大鼠海马CA1区nNOS免疫阳性细胞数量及面积均显著低于成年对照组（P＜0．01，P＜0．05），灰度差异无统计学意义（P＞0．05）；经过8周游泳运动，衰老运动组大鼠海马CA1区免疫阳性细胞数量和面积表达均增加（P＜0．05），灰度增加，但无统计学意义（P＞0．05）（见表 2）。

表2 各组大鼠海马CA1区nNOS神经元图像分析结果（±s，n=10）Table2 Results of Image Pattern Analysis of nNOS Immune Positive Cells in the Hippocampus CA1 of rats（±s，n=10）

表2 各组大鼠海马CA1区nNOS神经元图像分析结果（±s，n=10）Table2 Results of Image Pattern Analysis of nNOS Immune Positive Cells in the Hippocampus CA1 of rats（±s，n=10）

组别 统计片 面积/μm2 个数/个 灰度成年对照组 20 760.68±121.36 7.32±1.25 103.21±21.95衰老对照组 20 348.34±79.45##3.28±0.79##98.78±10.64衰老运动组 20 568.34±133.58#*5.32±1.24#*101.38±15.68

2.4 各组大鼠海马CA3区nNOS神经元图像分析结果

衰老对照组及衰老运动组大鼠海马CA3区nNOS免疫阳性细胞数量及面积均显著少于成年对照组（P＜0．01，P＜0．05），灰度差异无统计学意义（P＞0．05）；经过8周游泳运动，衰老运动组大鼠海马CA3区nNOS免疫阳性细胞数量和面积表达均增加（P＜0．05），灰度差异无统计学意义（P＞0．05）（见表 3）。

表3 各组大鼠海马CA3区nNOS神经元图像分析结果（±s，n=10）Table3 Results of Image Pattern Analysis of nNOS Immune Positive Cells in the Hippocampus CA3 of rats（±s，n=10）

表3 各组大鼠海马CA3区nNOS神经元图像分析结果（±s，n=10）Table3 Results of Image Pattern Analysis of nNOS Immune Positive Cells in the Hippocampus CA3 of rats（±s，n=10）

组别 例数 统计片 面积/μm2 细胞个数 平均灰度成年对照组 10 20 565.92±78.41 5.24±1.34 109.14±17.54衰老对照组 10 20 264.62±95.05##2.45±1.9##95.57±12.57衰老运动组 10 20 339.12±69.43#*3.14±0.85#*103.36±24.16

2.5 各组大鼠海马DG区nNOS神经元图像分析结果

衰老对照组及衰老运动组海马DG区nNOS免疫阳性细胞数量及面积均显著低于成年对照组（P＜0．01），灰度值显著降低（P＜0．01）；经过8周游泳运动，衰老运动组大鼠海马DG区nNOS免疫阳性细胞数量和阳性产物面积表达均增加（P＜0．05），灰度值显著增加（P＜0．01）（见表 4）。

表4 各组大鼠海马DG区nNOS神经元图像分析结果（±s，n＝10）Table4 Results of Image Pattern Analysis of nNOS Immune Positive Cells in the Hippocampus DG of rats（±s，n＝10）

表4 各组大鼠海马DG区nNOS神经元图像分析结果（±s，n＝10）Table4 Results of Image Pattern Analysis of nNOS Immune Positive Cells in the Hippocampus DG of rats（±s，n＝10）

组别 统计片 面积/μm2 细胞个数 平均灰度成年对照组 20 1638.23±321.41 13.24±4.32 86.14±17.56衰老对照组 20 1034.62±195.05##8.56±1.19##78.57±12.58##衰老运动组 20 1339.12±169.49#*11.14±0.85#*82.36±24.16**

3 讨 论

3.1 游泳运动对衰老大鼠大脑乙酰胆碱酯酶活性及学习记忆能力的影响

中枢胆碱能系统被认为是构成学习记忆的重要通路。Ach是中枢神经系统内从事和维持高级神经功能活动的一类重要的神经递质，它广泛分布于海马、脑干网状结构、纹状体、边缘系统、杏仁核等，Ach的不足直接影响中枢胆碱能通路（学习记忆的主要通路）。DEUTSCH等通过动物实验发现，乙酰胆碱与学习、记忆的形成和储存有关[10]。ZHANGW等发现给动物注射拟胆碱药物能提高老年大鼠学习记忆能力，而抗胆碱药物则减弱大鼠学习记忆能力[11]。Ach是由胆碱乙酰化酶合成，胆碱酯酶（AchE）分解，通过乙酰胆碱受体发挥生物效应。由于Ach性质极不稳定，容易水解，极难准确测定其含量，而AchE是Ach的降解酶，测定脑组织中AchE的活性，可判断脑内Ach含量的变化。因此，目前许多研究均以AchE活性作为反映中枢胆碱能神经系统功能状态的重要指标[12]，AchE活性增高反映机体体内Ach含量不足。本实验发现，衰老大鼠脑组织中AchE明显升高，可能会引起Ach含量不足，与JHA等研究结果一致[13]。

学习记忆是脑的高级功能，是衡量人类智能发育的重要指标。衰老是一种正常而复杂的生物学过程，在衰老过程中，机体出现各种功能下降及生理紊乱现象，学习记忆伴随着机体的老化，也明显减退。目前，从整体水平上研究动物学习记忆能力的实验模型有多种，八臂迷宫已被公认为一种检测大鼠空间记忆能力的常用实验装置，它由一个中心区和其周围连接的八条臂组成。它需要大鼠在多次的训练中，通过观察周围一些固定的参照物来学习和记忆自身与置于迷宫臂末端的白色小食丸——食饵的相对位置，获得辨别空间方位的能力[14]。（1）参考记忆错误，反应了大鼠寻找食物的空间认知能力和远记忆情况。如果大鼠具有良好的空间认知能力，就能根据迷宫周围的参照物，能够有效地寻找到食物。（2）工作记忆错误，反应了大鼠近记忆情况，如果大鼠近记忆良好，在寻找到食物后会立即进食，且进食后不会再返回重新摄食。本研究采用八臂迷宫实验法对老龄大鼠学习记忆功能进行观察。结果发现：与成年对照组比较，衰老对照组完成八臂迷宫时间延长167．13 s，工作记忆错误次数平均增加3次，说明衰老大鼠随着年龄的增长，学习记忆功能严重下降。这可能与衰老大鼠AchE活性增强有关，AchE的经典作用是使Ach分解生成胆碱和乙酸，在终止神经传递中起重要作用，保持其功能正常是学习记忆的必要条件[15]。本实验中，AchE活性异常增高，造成脑内Ach含量下降，引起胆碱能投射系统传递功能减弱，可能是导致衰老大鼠学习及记忆能力发生障碍的一个重要原因，与FUKUI[16]研究结果一致。运动作为一种抗衰老的手段已有近百年的历史。研究认为，经常进行体育运动能改善中枢神经系统的机能，促进智力的发展，使记忆的物质基础发生变化，增强人的记忆力，提高大脑的工作效率，延缓大脑衰老[17]。本实验得出相同结果，与衰老对照组比较，经过8周游泳运动的衰老大鼠进入不放食物臂的次数及总错误次数显著减少，总错误次数平均减少2次。表明可能长期游泳运动能减弱大鼠大脑AchE活性，使Ach分解减少，改善胆碱系统功能，进而改善衰老大鼠学习记忆能力下降及衰老健忘等症状。

3.2 游泳运动对衰老大鼠大脑自由基活性的影响

衰老的自由基理论认为衰老是细胞成分积累性氧化损伤的结果，是由自由基反应引起的，自由基反应引起环境、疾病和遗传控制的与衰老过程有关的衰老性改变[18]。研究表明，老年人在增龄的过程中，人体的防御功能减弱，脑自由基的清除能力降低，这些自由基能损伤细胞膜、细胞器，诱导神经元凋亡，导致其功能严重破坏，从而使学习记忆能力下降，进而引起AD[19]。SOD和GSH－Px是机体2种重要的抗氧化酶，SOD能催化超氧阴离子生成过氧化氢，而GSH－Px则能迅速清除过氧化氢。MDA是脂质过氧化物的代谢产物，可间接反映自由基对机体的损伤程度。因此MDA和SOD可间接反映脑组织中氧自由基含量的变化和脑组织的损伤程度，是反映机体衰老情况的指标。本实验研究显示：衰老对照组大鼠脑组织中的SOD及GSH-px活性较成年对照组明显降低，SOD平均降低28.11 nU/mL，降低幅度为41%；GSH-px平均降低 1.58μmol/mg，MDA含量显著增加，平均增加2.08 nmol/mL，表明衰老大鼠机体抗氧化、清除自由基的能力严重受损。多数研究表明：AB蛋白在突触可塑性和早期记忆功能的损害中发挥重要作用[20]；而氧自由基能促进AB的毒性和聚集，使其在脑内过度活跃，诱导神经元凋亡，可能损伤胆碱能神经元[21]，从而导致衰老，使学习记忆能力下降，可能是脑自由基导致学习记忆能力下降的机制之一。研究认为，长期有氧训练有利于促进自由基的消除，抑制增龄引起的抗氧化能力降低，调节机体氧化系统的平衡，对机体产生有益影响，这是运动延缓脑衰老的主要机制之一[22]。本实验也证实了这一点，衰老大鼠经过8周游泳运动使脑组织中SOD活性显著增强，MDA含量明显下降，表明长期游泳运动可提高机体的抗氧化能力，保护神经细胞，从而增强衰老大鼠学习记忆能力，但具体机制有待于进一步研究。

3.4 游泳运动对衰老大鼠海马CA1、CA3、DG区nNOS表达的影响

海马是学习记忆的重要区域，在衰老过程中海马等结构功能紊乱是学习记忆能力降低的重要原因[23]。海马神经元的长时程增强作用（LTP）是学习记忆的神经生物学基础，是由相互联系的CA1、CA3和DG区等多个区域组成，且海马CA1、CA3和DG区是LTP形成及学习记忆的重要部位，在学习记忆中担负着尤其重要的作用[24-25]。NO作为一种神经递质在神经元之间起信息传递作用，参与学习记忆、神经递质的释放、突触传递及脑内局部血流量的调节等许多生理过程[26]。NAHID等研究认为海马NO的合成对大鼠空间记忆的形成或许是一个很关键的因素[27]。PAUL等研究发现衰老大鼠学习记忆减退与海马NOS活性降低及NO合成减少有关，注射L-精氨酸可以通过增加海马NO的含量改善大鼠的学习记忆能力[28]。KIRCHNER等在水迷宫室验中发现nNOS敲除的小鼠认知功能显著削弱[29]。

已有资料表明：大鼠学习记忆过程中其脑组织NO和NOS神经元出现上调，衰老大鼠NO产生不足可能引起大鼠空间学习记忆能力的衰退。本实验得到相同结果，衰老对照组nNOS显著减少，说明衰老大鼠空间学习记忆障碍至少部分是由于损害海马一氧化氮合酶神经元导致NO生成减少所致；而衰老运动组大鼠游泳运动8周后，海马CA1、CA3、DG区内nNOS阳性细胞及面积明显增多。表明衰老大鼠长期游泳运动提高学习记忆能力可能与海马CA1、CA3及DG区nNOS表达增强有关，但海马nNOS增强的机制仍不清楚。可能由于长期游泳运动使谷氨酸和钙离子内流，激活nNOS使海马CA1、CA3、DG区NO增多。NO在诱导与学习记忆密切相关的长时程增强（LTP）过程中起重要作用。研究认为：nNOS对诱导海马LTP是必需的，采用nNOS抑制剂7-硝基吲唑可阻断LTP的形成[30]，长期游泳运动激活nNOS催化L-精氨酸产生NO[31]。NO作为逆向信使扩散至突触前膜使可溶型鸟苷酸环化酶（sGC）活化，增加突触前环磷酸鸟苷（cGMP）含量，促进突触前谷氨酸（Glu）的释放，谷氨酸再作用于突触后N-甲基D天门冬氨酸（NMDA）受体，参与长时程增强现象（LTP）[32]；同时触发 Ca2+通道开放，Ca2+通过 NMDA 进入胞内与钙调蛋白（CaM）结合后活化NOS，NOS催化L-Arg再生成NO，从而对LTP的效应起维持促进作用。另有文献表明：NO还可能通过调节多巴胺、乙酰胆碱等与学习记忆有关的神经递质的释放[33]，及对脑血管的扩血管作用从而增加脑血流量，参与学习记忆的过程[34]。有关长期运动影响海马nNOS阳性神经元衰老变化的研究较少，以上推论还有待进一步探讨。

本实验衰老大鼠通过长期游泳运动脑自由基SOD、GSH-px活性显著上调，自由基MDA含量减少，大脑AchE活性显著减弱，海马CA1、CA3及DG区nNOS阳性神经元的数目和面积均明显增高。表明长期游泳运动可能通过调节大脑自由基水平、调节神经递质活性、增强nNOS活性诱导LTP的形成，从而增强衰老大鼠的学习记忆能力，具体机制有待进一步研究。

4 小 结

（1）衰老大鼠大脑抗氧化能力显著下降，中枢胆碱能系统AchE活性显著增强，导致衰老大鼠学习记忆能力下降。长期游泳运动可提高衰老大鼠抗氧化能力，改善受损的中枢胆碱能系统，从而增强衰老大鼠的学习记忆能力。

（2）衰老大鼠海马CA1、CA3、DG区nNOS的表达显著减少。长期游泳运动可以增加海马CA1、CA3及DG区nNOS的活性，增加NO的水平，从而增强衰老大鼠的学习记忆能力。

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