运动对大鼠脑细胞电活动、脂质过氧化及神经生长因子表达的研究

摘要

该文采用电生理学、神经化学和形态组织学的方法,研究运动疲劳对大鼠中枢系统纹状体海马等核团产生的影响,为进一步揭示中枢疲劳机制提供必要的生物学依据.实验首先建立运动疲劳动物模型;记录运动疲劳后大鼠新纹状体神经元细胞的放电活动;观察运动疲劳后即刻、12小时和24小时大鼠海马区和纹状体区脑源性神经生长因子和胶质纤维酸性蛋白表达的变化;然后对运动后动物各组织脂质过氧化及抗氧化能力进行测定,研究结果发现:1.利用行为学和生物化学的方法对十天递增负荷游泳运动模型进行观察检测.2.采用胞外玻璃微电极记录技术,对模型组和对照组大鼠新纹状体神经元自发放电频率、神经元动作电位时程、动作电位发放形式进行记录,并对放电神经元的分布规律进行观察.提示:(1)运动疲劳后新纹状体神经元自发放电频率发生改变,可能与运动皮层谷氨酸能神经元、黑质多巴胺能神经元及纹状体中间神经元兴奋性改变想关;(2)高频放电神经元显著增高,且在新纹状体中的分布具有一定的规律性,说明疲劳后基底神经节神经元兴奋性的改变存在一定的区域性;(3)神经元电性质的改变可能与运动疲劳后神经营养因子表达的改变相关.3.采用SABC免疫组织化学染色法,结合CMIAS8真彩色病理图象分析系统观察分析模型组动物在运动后,脑组织海马和纹状体脑源性神经营养因子和胶质纤维酸性蛋白表达的变化.结果提示:运动疲劳导致脑神经元的损伤,以海马为主;BDNF在运动疲劳后海马和纹状体中表达增加.可能是由运动疲劳后脑组织增加的Glu,通过NMDA受体介导BDNFmRNA表达增强所致.4.观察大强度运动对大鼠脑、心肌、骨骼肌抗氧化能力和脂质过氧化损伤的影响.脑组织总抗氧化能力的提高说明运动后神经系统的自由基生成增多,自由基生成的增多势必会加强对细胞膜的攻击,膜的脂质过氧化程度加深,细胞膜通透性发生改变,细胞内外离子进出细胞发生障碍,可能导致细胞基本电特征发生改变.

目录

缩略词

前言

第一章运动疲劳模型的建立及其可信度检验

1.1材料与方法

1.1.1实验动物及分组

1.1.2建模方法

1.1.3对动物模型可信度的检验

1.2实验结果

1.2.1行为学观察

1.2.2体重变化

1.2.3肌酸激酶、血尿素含量变化

1.3分析讨论

1.3.1运动对大鼠肌酸激酶的影响

1.3.2运动对血尿素的影响

1.4小结

1.5参考文献

第二章运动疲劳对大鼠新纹状体神经元电活动的影响

2.1材料与方法

2.1.1实验动物及分组

2.1.2运动疲劳模型的建立

2.1.3手术与电生理记录

2.1.4数据处理

2.2实验结果

2.2.1新纹状体神经元自发放电的频率

2.2.2新纹状体神经元动作电位的特征

2.2.3新纹状体自发放电神经元分布特征

2.3分析与讨论

2.3.1运动疲劳对新纹状体神经元放电频率的影响

2.3.2运动疲劳对新纹状体神经元放电形式的影响

2.3.3运动疲劳后高频放电神经元的分布规律

2.4小结

2.5参考文献

第三章运动疲劳对海马和纹状体脑源性神经生长因子及胶质纤维酸性蛋白表达的诱导

3.1材料与方法

3.1.1实验动物及分组

3.1.2免疫组织化学染色程序

3.1.3显微镜下计数及数据处理

3.2实验结果

3.2.1海马和纹状体区BDNF的表达

3.2.2海马和纹状体区GFAP的表达

3.3分析讨论

3.3.1运动疲劳对海马和纹状体区BDNF表达的影响

3.3.2运动疲劳对海马和纹状体区GFAP表达的影响

3.4小结

3.5参考文献

第四章运动对小鼠脑、心肌、骨骼肌氧化损伤的研究

4.1材料与方法

4.1.1实验动物及分组

4.1.2动物模型制备

4.1.3取材

4.1.4检测指标及方法

4.1.5抗疲劳实验

4.1.6数据处理

4.2实验结果

4.2.1动物体重变化及训练过程中运动能力的观察

4.2.2间歇性无氧运动后小鼠体内自由基代谢的变化

4.2.3间歇性无氧运动后小鼠行为能力的变化

4.3分析与讨论

4.3.1间歇性无氧运动对小鼠体重的影响

4.3.2间歇性无氧运动对小鼠体内自由基代谢及抗氧化系统的影响

4.3.3间歇性无氧运动对小鼠行为能力的影响

4.4小结

4.5参考文献

第五章新纹状体神经元细胞分型的研究进展

5.1新纹状体神经元细胞构筑

5.1.1有棘投射神经元

5.1.2无棘中间神经元

5.2投射神经元间的相互作用

5.3神经元通过反馈方式抑制或者调节投射神经元的活动

5.4小结

5.5参考文献

综述二脑源性神经营养因子的研究进展

6.1 BDNF的基本结构

6.2 BDNF的受体及其在脑内的分布

6.3 BDNF对学习记忆的作用机制

6.3.1 BDNF通过前脑胆碱能神经系统对学习记忆发挥作用

6.3.2 BDNF通过调节N-甲基-D-门冬氨酸受体影响学习记忆功能

6.4 BDNF对神经元保护机制的实现途径

6.5运动与BDNF

6.6参考文献

总结

致谢