有氧运动对脑衰老大鼠海马BDNF表达的影响①

蔡婧袁琼嘉

（1.私立华联学院 广东广州 510615；2.成都体育学院 四川成都 610041）



有氧运动对脑衰老大鼠海马BDNF表达的影响①

蔡婧1袁琼嘉2

（1.私立华联学院 广东广州 510615；2.成都体育学院 四川成都 610041）

摘 要：目的 探讨有氧运动对D-半乳糖致脑衰老大鼠海马BDNF表达的影响。方法 42只SD大鼠随机分为3组（每组14只）：运动干预组（Ds）、衰老组（D）、对照组（Na）。Western blotting检测海马BDNF蛋白表达。结果 D组与Na组相比，出现精神不振伴有行动迟缓且嗜睡，皮毛不仅无光泽，出现枯黄，且伴有严重脱落等明显的衰老体症；D组海马BDNF蛋白表达量非常显著性低于Na组，差异有统计学意义（P＜0.01）；Ds组海马BDNF蛋白表达量非常显著性高于D组，差异有统计学意义（P＜0.01）；Ds组和Na组海马BDNF蛋白表达量无显著性差异，差异无统计学意义，差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 在大鼠衰老过程中进行60 min/ d游泳运动干预可以维持海马BDNF蛋白的正常持续表达，这可能是有氧运动减缓大鼠学习记忆能力衰退的机制之一。

关键词：有氧运动 衰老 海马 BDNF 大鼠

随着脑的衰老，大脑的学习记忆能力也会逐渐减退［1］。海马在学习和记忆中起着重要的作用［2］。有氧运动能延缓衰老［3］，增强大脑的学习记忆能力［4］，同时改变海马神经元的神经营养因子［5］。BDNF是脑源性神经营养因子，在促进轴突再生，增强神经信号传导方面有积极作用。该实验通过腹腔注射D-半乳糖制备大鼠脑衰老模型［6］。选取60 min/d游泳训练干预大鼠脑衰老过程［7］，观察有氧运动干预大鼠脑衰老过程中海马BDNF的表达，从分子水平探讨60min/d游泳运动对脑衰老的影响机制。

图1 western-blotting 检测结果对比图

1　材料与方法

1.1 造模和取材

SPF级雄性SD大鼠购于成都达硕生物科技有限公司【生产许可证CSXK（川）2008-24】，4月龄，体重（400±20）g，42只，自由饮食，光照。适应性喂养1周后，随机分为：运动干预组（Ds），衰老组（D），对照组（Na）。Ds组每日上午9：00腹腔注射5%D-半乳糖（2mL/kg/d），晚上19：00在玻璃缸内进行60mim/d（每周训练6 d）的游泳运动训练（水深80 cm，水温（34±2）℃，共6周；D组和Na组腹腔分别注射5%D-半乳糖和0.9%NaCl，时间和计量同Ds组。6周后，断头取海马组织液氮保存。

1.2 western blot检测

组织匀浆，离心取组织上清液，测总蛋白浓度。蛋白变性后分装保存。SDS-PAGE 凝胶电泳（制胶、上样、电泳），蛋白转印至PVDF膜；封闭1 h，一抗（ab9018）4℃孵育过夜，二抗（山羊抗小鼠lgG/辣根酶）37℃孵育2 h；冲淋PVDF膜上蛋白质，暗室暴光、洗片、晾干，检测免疫印迹。内参免疫印迹检测；目的蛋白BDNF和内参β-actin胶片扫描，Quantity One分析软件分析，比值为目的蛋白的表达量。

1.3 统计学分析

所得数据用SPSS17.0分析，P＜0.05具有显著性意义，P＜0.01具有非常显著性意义。

2　结果

2.1 一般状态观察

D组大鼠精神不振伴有行动迟缓且嗜睡，皮毛不仅无光泽出现枯黄且伴有严重脱落。Na组大鼠较D组，精神状态良好且行动敏捷、毛发富有光泽。

2.2 western-blotting检测结果

western-blotting检测结果见图1所示。

3　讨论

对大鼠进行为期6周的D-半乳糖注射，可以成功的制备大鼠脑衰老模型，该实验结果显示：D组大鼠与Na组相比，出现精神不振伴有行动迟缓且嗜睡，皮毛不仅无光泽，出现枯黄，且伴有严重脱落等明显的衰老体症，与多数文献结论一致［6、7］，证明此次造脑衰老模成功。脑源性神经营养因子能促进海马神经元的生长［8］，增强突触的可塑性［9］，诱导和提高LTP水平［10］，对神经功能的维持起着重要的作用。BDNF与学习密切相关［11］。该实验结果显示：D组海马BDNF蛋白表达与Na组相比量非常显著性下降，差异有统计学意义（P＜0.01），Ds组较D组海马BDNF蛋白表达量非常显著性上调，差异有统计学意义（P＜0.01），Ds组与Na相比无显著性差异差异无统计学意义（P＞0.05）。提示衰老过程中的有氧运动干预可以维持海马BDNF蛋白的正常持续表达，可能是延缓衰老大鼠学习记忆能力下降的机制之一。

4　结语

衰老过程中的有氧运动干预可以维持海马BDNF蛋白的正常持续表达。这可能是抵抗衰老大鼠学习记忆能力下降的机制之一。

参考文献

［1］Gomesda Silva S，Santos Rodrigues Simoes P，Arida R，er al.Exercise-inducedhippocampalanti-inflammatoryre sponseinagedrats［J］.Neuroinflammation，2013，10（1）：1-6.

［2］VietorM.Thearnnesic syndrome and its anatomical basis ［M］.Can Med AssoeJ，1969：24，111.

［3］Camiletti-MoirónD，AparicioV，ArandaP，et al.Does exercise reduce brain oxidative stress A systematic review［J］. Medicine&ScienceInSports，2013，23（4）：202-212.

［4］Patrick S.Murray，Philip V.Holmes，Jean-Marie Zajac.An Overview of Brain-Derived Neurotrophic Factor and Implications for Excitotoxic Vulnerability in the Hippocampus ［J］.International Journal of Peptides，2011：654085.

［5］Cassilhas RC，Lee KS，Fernandes J.Spatial memory is improved by aerobic and resistance exercise through divergent molecular mechanisms［J］.Neuroscience，2012，27 （202）309-317.

［6］Wu L，Yu S，Wei-Jia K，et al.Increased p66She in the Inner Ear of D-Galactose-Induced Aging Mice with Accumulation of Mitochondrial DNA 3873-bp Deletion：p66she and mtDNA Damage in the Inner Ear during Aging［J］.Plos ONE，2012，7（11）：1-8.

［7］林雪灵，李雪，邓文赛，等.不同时期有氧运动对大鼠脑衰老和额叶NCAM表达的影响［J］.成都体育学院学报，2014，40（6）：62-67.

［8］Farmer J，ZhaoX，PraagV H，et al.Effects of voluntary exerciseon synaptic plasticity and gene expression in the dentate gyrusofadultmale Sprague-dawley rats in vivo ［J］.Neuroscience，2004，124：71-79.

［9］周小江，胡园，刘屏.脑源性神经营养因子与抑郁症的研究进展［J］.生物化学与生物物理进展，2011，38（12）：1085-1090.

［10］Song DK，Choe B，Bae JH，et al.Brain-derived neurotropic factor rap-idly potentiates synaptic transmission through NMDA，but suppresses itthrough non-NMDA receptors in rat hippocampal neuron［J］.BrainRes，1998，799（1）：176-179.

［11］LinnarssonS，Bjorklund A and Ernfors P.Learning deficit in BDNF mutant mice［J］.The Journal of Neuroscience，1997（9）：2581-2587.

中图分类号：G80-05

文献标识码：A

文章编号：2095-2813（2016）04（b）-0148-02

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.11.148

基金项目：①本文系国家自然科学基金（编号：31371202）；四川省科技厅科技支撑计划项目（编号：2012SZ0067）；国家体育总局、四川省运动医学重点实验室；四川省高校科研创新团队专项基金研究成果。

作者简介：蔡婧（1985—），女，汉，江西省大余县人，私立华联学院，教育学硕士，研究方向：运动与健康促进，运动人体科学。

通讯作者：袁琼嘉（1956—），女，汉，重庆市人，成都体育学院运动医学系，研究生，教授，研究方向：体育运动与健康促进，运动人体科学，E-mail：44969425@qq.com。