有氧运动对抑郁模型大鼠脑学习记忆能力及海马GAP-43的影响

作     者：沈忱 

作者单位：成都体育学院 

学位级别：硕士

导师姓名：李雪

授予年度：2018年

学科分类：0403[教育学-体育学] 040302[教育学-运动人体科学(可授教育学、理学、医学学位)] 04[教育学] 

主      题：有氧运动 抑郁 海马 GAP-43 学习和记忆 

摘      要：目的:本实验观察有氧运动影响SD大鼠抑郁模型空间学习记忆能力和海马GAP-43基因表达的情况,研究有氧运动影响抑郁大鼠脑的机理。方法:选用成年3月龄雄性SPF级SD大鼠共54只,大鼠购进适应性喂养(1周)后,随机分成6组(n=9):对对照组(对应C组)、运动预处理组(对应EC组)、模型1组(对应M1组)、抑郁中运动组(对应ce组)、抑郁后运动组(对应CE组)和模型2组(M2组)。除C组外,其余组均采用慢性轻度不可预见性的应激抑郁(CUMS)动物模型。EC组于CUMS抑郁造模前进行4周有氧运动干预,ce组于CUMS抑郁造模过程中进行4周有氧运动干预,CE组于CUMS(慢性轻度不可预见性的应激抑郁)抑郁造模后展开4周有氧运动干预,M2组进行CUMS抑郁造模后无需运动干预,正常喂养4周,M1组4周正常喂养之后展开4周CUMS抑郁造模。本研究使用Morris水迷宫系统训练,同时对各组大鼠定位航行与空间探索能力进行检测。动物建模实验末尾处死大鼠,此处使用断头法,然后将大鼠海马剥离,转移到液氮进行保存,使用石蜡包埋。动物建模时对大鼠一般状态进行仔细记录;依托尼氏染色对大鼠海马神经元的形态结构变化进行观察,同时进行ELISA实验确定造模成功与否;对海马GAP-43基因m RNA和蛋白的表达检测方面本研究主要使用了免疫荧光、Real time PCR以及Westren-Blotting技术。应用SPSS19.0软件处理实验数据。结果:(1)大鼠一般状态:C组大鼠在实验中表现为正常状态;M1组大鼠在实验中表现为显著抑郁体征,有着较大的精神波动,容易刺激,食欲不好,无法快速行动,有着更少的活动,毛色变得枯黄,同时出现鼠毛脱落等情况;对比C组,ce组大鼠与C组状态较为相似;对比M1组,M2组大鼠比M1组有着更高的状态;CE状态、EC组状态和ce组相似;CE、EC、ce组相比,ce组状态较好。(2)糖水消耗实验结果显示:M1、EC、M2、CE组与C组相比,对糖水消耗量的显著下降、白水消耗量显著增加(P0.05);(3)全脑5-HT结果:M1、M2和EC组的全脑5-HT表达量无显著性差异(P0.05),但显著低于C组(P0.05);(4)Morris水迷宫结果:逃避潜伏期用时,第1天和第2天各组大鼠无显著性差异(P0.05);第3天M1与M2组相比,其用时无显著性差异(P0.05),但M1、M2均显著多于C、CE、ce组(P0.01),EC组显著多于C和CE组(P0.05);第4天M1、M2组的逃避潜伏期用时上显著多于C、CE、ce组大鼠(P0.05),EC组用时显著高于CE组(P0.05);第5天M1、M2组在逃避潜伏期用时上显著多于C、CE、ce组大鼠(P0.05),EC组用时显著高于C组(P0.05);第6天结果显示,M1、M2组在逃避潜伏期用时时间上明显多于C、CE、ce组(P0.05),EC组用时显著多于C、CE、ce组(P0.05)。穿越平台次数结果:第7天大鼠定位航行实验在次数上存在明显差异(P0.05)。M1、M2组在穿越平台次数上显著低于C、CE、ce组大鼠(P0.01),EC组穿越次数显著少于C、CE、ce组(P0.01);以上结果表明在经过4周CUMS刺激后,M1、M2组大鼠在第3至6天表现出学习能力的下降,在第7天的空间探索实验中,M1、M2组大鼠表现出学习记忆能力的下降,同时M1、M2组在逃避潜伏期用时多于ce、CE组,穿越平台次数低于ce、CE组,表明在抑郁症的发病中、后期进行运动干预能够改善抑郁模型大鼠的空间学习能力。(5)尼氏染色:进行尼氏染色相应结果如下:C组大鼠有着正常的神经元形态结构。而EC组大鼠海马神经元的排布与组织形态结构都发生了变化,神经元排布散乱,数量出现明显变化。与C组相比,CE组大鼠海马神经元的组织形态结构与C组相似,但神经元排布散乱,数量明显减少,同时出现部分细胞固缩;与C组相比,ce组神经元排列紧致,神经元数量与C组相似;与C组相比,M1组神经元排布与组织形态结构都发生了变化,表现在神经元排布更为散乱,且出现数量减少,部分细胞固缩的情况,数量少,有着较大的细胞间距,一些细胞核出现了固缩的情况,较为模糊,胞体和树突中尼氏体有着较浅的颜色,表现出明显的抑郁特征变化。(6)大鼠海马GAP-43蛋白及m RNA表达:大鼠海马GAP-43蛋白及m RNA表达ce组表达最高,M1组次之,M2组最低,且低于M1、c