8周有氧运动调节APP转基因鼠皮层Rho GTPases/cofilin的表达

摘要

目的:本研究拟观察8周跑台运动对APP-PS1转基因小鼠行为认知能力及皮层Rho GTPases家族及其下游效应分子cofilin蛋白表达的影响,为规律有氧运动促进突触可塑性提供一定实验室依据.方法:1.运动模型建立:健康雄性、清洁级2月龄APP-PSI、C57小鼠各40只,APP-PS1小鼠体重(17.8±1.4)g,C57小鼠体重(16.6±1.0)g.两组动物随机分为安静对照组和有氧运动组,每组20只,共4组,组间体重无显著性差异.适应性饲养一周后进行适应性跑台运动,跑速为15m/min,每天60min,共进行3天.运动组小鼠共进行8周跑台运动,跑台坡度0°,运动方案60min/d,5d/w,前10min负荷15m/min,后50min运动负荷18m/min.2.运动结束后24h内分别进行行为学和分子生物学检测.跳台实验,检测小鼠记忆行为学改变,观察各组小鼠跳台实验潜伏期和错误次数,参加行为学检测的动物不参与分子生物学检测.3.Western Blot检测各组皮层RhoA、Rac1、Cdc42和cofilin的蛋白表达.结果:1.行为学检测:APP安静组较C57安静组跳台逃避潜伏期缩短,错误次数增多;APP运动组较APP安静组潜伏期增长,错误次数减少;C57运动和安静两组间无显著差异.2.Western Blot检测结果:C57运动组RhoA、cofilin及Rac表达虽较安静组减少,Cdc42较安静组稍增加,但无统计学意义;APP安静组较正常对照C57安静组其RhoA、cofilin和Cdc42表达上调,Rac1蛋白水平无显著改变;APP运动组较APP安静组RhoA和cofilin表达下调,Cdc42表达上调,Rac1蛋白水平无显著改变.结论:规律有氧运动改善APP小鼠学习记忆能力与参与突触重排的Rho GTPases信号途径有关,其下调抑制突触生长的RhoA蛋白,同时上调促进突触再生的Cdc42的表达,进而降低cofilin的异常聚集诱导的突触丢失是运动改善脑功能的分子机制之一.