运动训练对大鼠空间学习记忆及其海马的超微结构与免疫组织化学研究

摘要

许多文献表明,不同运动强度训练对中枢神经系统带来不同程度的影响,尤其大强度长时间运动或疲劳训练可导致脑结构与功能的微损伤,同时会引起影响学习记忆能力因素的改变.该文探讨不同运动强度训练影响大鼠空间学习记忆能力的神经生物学机制及其对海马的超微结构与免疫组织化学研究.3月龄雄性SD大鼠(由西安交通大学医学院动物管理中心提供)34只,体重248±24g,国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养,自由饮食,温度22℃-27℃,湿度40％-60％.适应性喂养1周后进行实验.将大鼠随机分为3组:安静对照组(11只),有氧训练组(11只),疲劳组(12只).采用递增强度方式进行跑台运动,运动负荷参照Bedford跑台训练方法.对照组:正常笼内生活状态,不运动.有氧训练组、疲劳组适应性训练3d,起始训练速度为15m/min,时间为15min.有氧训练组:每周5d,共8周.递增速度3m/min、时间5min,运动至速度为20m/min,时间为60min后增加跑台坡度为5°.疲劳训练组:每周6d,共8周,采用毛刷、木棒等对大鼠尾部进行刺激.递增速度3m/min、时间5min,运动至速度为20m/min时,增加跑台坡度为时间为5°.,运动至速度为35 m/min,时间为60±10min后时,增加跑台坡度为10°.于第8周后5d内采用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力.电镜及免疫组织化学指标于第8周跑台训练结束后即刻将动物麻醉,灌注固定取材.采用透射电子显微镜技术观察大鼠海马组织的CAl、CA3区的超微结构变化;采用免疫组织化学SABC法观察海马CAl、CA3区及小脑蒲肯野细胞的神经型一氧化氮合酶(nNOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、血管内皮生长因子(VEGF)、神经元烯醇化酶(NSE)、细胞核转录因子κB(NF-κ Bp65)、细胞凋亡蛋白Bax、Bcl-2指标变化.结果表明,不同运动训练强度没有影响大鼠的空间学习成绩,但疲劳训练影响了大鼠的记忆成绩.有氧训练引起海马区超微结构发生适应性变化,而疲劳训练导致海马区超微结构的微损伤.运动训练引起nNOS、iNOS、eNOS、VEGF、NSE、NF-κ Bp65、Bax、Bcl-2蛋白在海马CAl、CA3区及小脑蒲肯野细胞的不同表达.

目录

文摘

英文文摘

1缩略词表

2文献综述

2.1运动与中枢疲劳研究进展

2.1.1运动与中枢神经系统的形态学变化

2.1.2运动与脑神经递质及其受体表征

2.1.3运动与阿黑皮素原

2.2运动与空间学习记忆

2.2.1影响学习记忆的不同脑区

2.2.2突触传递长时程增强(LTP)、学习记忆与运动

2.2.3运动对空间学习的记忆行为学研究

2.3学习与记忆的细胞和分子机理研究进展

2.3.1转基因鼠与学习记忆的分子基础

2.3.2信使分子在学习记忆中的作用

2.4钙离子、学习记忆与运动

2.5运动与神经元一氧化氮(NO)及一氧化氮合酶(NOS)

2.6 血管内皮生长因子(VEGF)

2.7神经元烯醇化酶(NSE)

2.8细胞核转录因子κ B（NF-κ B）

2.9神经元细胞凋亡

2.9.1 Bcl-2家族与细胞凋亡

3选题依据

4实验研究

4.1实验对象及分组

4.2训练模型

4.3主要试剂与仪器

4.3.1主要试剂

4.3.2主要仪器

4.4样品制备及指标测试方法

4.4.1室内温湿度测量

4.4.2大鼠体重的测量

4.4.3行为学指标的测试

4.4.4大鼠海马CA1、CA3区电镜制样及样品的超微结构观察

4.4.5海马CA1、CA3区及小脑nNOS、iNOS、eNOS、VEGF、NSE、NF-κ BP65、Bax、Bcl-2的免疫组织化学观察

4.5数据采集及分析

5实验结果

5.1不同强度训练对大鼠体重的影响

5.2不同强度训练大鼠Morris水迷宫的行为学观察

5.2.1潜伏期的比较

5.2.2平均朝向错误角度的比较

5.2.3搜索策略的比较

5.2.4空间探索实验的比较

5.3不同强度训练大鼠海马CA1区超微结构的观察

5.4不同强度训练大鼠海马CA3区超微结构的观察

5.5不同强度训练大鼠海马CA1、CA3区及小脑nNOS、iNOS、eNOS的表达变化

5.6不同强度训练大鼠海马CA1、CA3区及小脑VEGF的表达变化

5.7不同强度训练大鼠海马CA1、CA3区及小脑NSE的表达变化

5.8不同强度训练大鼠海马CA1、CA3区及小脑NF-κ BP65的表达变化

5.9不同强度训练大鼠海马CA1、CA3区及小脑Bax，Bcl-2的表达变化

6讨论分析

6.1不同强度训练对实验大鼠体重的影响

6.2不同强度训练对大鼠空间记忆能力的影响

6.3不同强度训练对大鼠海马CA1、CA3区超微结构的影响

6.4不同强度训练对大鼠海马CA1、CA3区及小脑nNOS、iNOS、eNOS的影响

6.5不同强度训练对大鼠海马CA1、CA3区及小脑VEGF的影响

6.6不同强度训练对大鼠海马CA1、CA3区及小脑NSE的影响

6.7不同强度训练对大鼠海马CA1、CA3区及小脑NF-κ BP65的影响

6.8不同强度训练对大鼠海马CA1、CA3区及小脑Bax、Bcl-2的影响

小结

参考文献

附图

致谢

攻读学位期间科研成果