抗阻运动调控miR-150-5p靶向的铁死亡改善CUMS大鼠抑郁样行为

作     者：方双喜 

作者单位：武汉体育学院 

学位级别：硕士

导师姓名：贾绍辉

授予年度：2024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] 1002[医学-临床医学] 100205[医学-精神病与精神卫生学] 10[医学] 

主      题：抑郁 铁死亡 抗阻运动 miR-150-5p 

摘      要：研究目的:探究抗阻运动是否是通过调节miRNA的表达改善抑郁症,初步解析运动干预抑郁症的潜在分子机制,旨在为其提供更多扎实的理论支撑,从而进一步推动运动在抑郁症治疗中的科学应用。 研究方法:挑选30只SD的雄性大鼠,经过一周的适应性饲养,我们随机挑选了10只作为对照参照组（N组）,另外20只采用慢性不预知刺激（Chronic Unpredictable Mild Stimulation,CUMS）方法构建抑郁模型。SPT和FST用于实验开始前的造模有效性的检验。成功建模的大鼠再次被随机分配为抗阻运动组（R组）和模型组（M组）,M组大鼠正常饲养不进行干预,R组大鼠先进行4天的爬梯适应性练习,正式训练时,根据大鼠体重调节负荷重量。第一周的负荷重量为大鼠体重的25%,随后负重每周增加25%,直至达到100%,每天进行10次爬梯运动,完成1次爬梯运动后休息1分钟,5天/周,连续训练4周。在整个实验进程中,每周记录体重,4周运动后进行SPT和FST。取海马进行高通量测序和筛选,Q-PCR对筛选miRNA验证;随后用不同数据库预测miR-150-5p的下游靶基因,miR-150-5p与ACSL4的靶向关系由双荧光素酶实验进行验证。为了进一步明确miRNA在抗阻运动改善抑郁中的作用机制,我们再次选取35只雄性SD大鼠,构建成功抑郁模型鼠后分为模型组（M组）、抗阻运动组（R组）、抗阻运动联合miR-150-5p抑制剂阴性对照组（C组）和抗阻运动联合miR-150-5p抑制剂组（I组）,以同龄SD大鼠作为阴性对照组（N组）。R、C、I组进行为期4周的抗阻运动,运动方案同上。另外,C和I组分别采用脑定位微注射miR-150-5p抑制剂阴性对照剂和miR-150-5p抑制剂,注射剂量为5nmol/5ul,2次/周,连续注射四周。每周记录实验大鼠体重变化,采用SPT和FST方法评估实验大鼠抑郁样行为。试验结束后处死大鼠,取大鼠海马组织,透射电镜观察线粒体结构变化;尼氏染色观察神经元损伤情况;试剂盒检测Fe、LPO和GPX在大鼠海马组织内的含量;Western Blot检测大鼠海马组织中神经元损伤与发生、铁死亡相关蛋白。 研究结果: 1.行为改变:行为学测试和体重结果显示,通过5周的CUMS造模技术,可以有效地刺激正常大鼠展现出抑郁的行为,4周的抗阻运动可改善抑郁样行为。 2.高通量测序及Q-PCR:M组miR-150-5p表达下调,R组上调,且ACSL4为miR-150-5p的下游靶基因。 3.神经组织形态的改变:通过尼氏染色,在海马CA1区,N组神经元呈现出整齐且紧凑的排列,其结构保持完好,胞浆丰满,并且可以清晰地观察到染色较深的尼氏小体;在M组的大鼠中,CA1区域的神经元分布显得非常稀疏,且排列混乱,细胞间隔变大,并伴有神经元丢失现象（P0.01）,大部分神经细胞的尼氏小体固缩,着色浅淡;与M组相比,R组大鼠CA1区病变有所缓解,神经细胞核在深度染色后的固缩状况有所改善,而尼氏小体的染色表现得更为清楚、数量增加（P0.05）;相较于R组,I组尼氏小体阳性细胞数量明显减少（P0.01）。 4.铁死亡相关检测: 1)透射电镜:在N组的大鼠中,海马CA1区的线粒体结构保持完好,并且线粒体嵴的数量也相对较多;在M组大鼠中,海马CA1区的线粒体体积有所减少,线粒体外膜断裂,双侧膜密度增加,嵴的数量减少甚至消失;与M组大鼠相比,R组情况好转;与R组大鼠相比,I组大鼠海马CA1区线粒体体积皱缩,外膜破裂程度大,膜密度更厚。 2)Fe含量:M组大鼠Fe含量增加（P0.01）;R组Fe含量降低（P0.05）;相较于R组,I组大鼠Fe含量增加（P0.05）。 3)LPO含量:与N组大鼠相比,M组大鼠LPO含量明显增加（P0.001）;与M组大鼠相比,R组LPO含量明显降低（P0.001）;与R组大鼠相比,I组大鼠LPO含量增加（P0.01）。 4)GPX酶活性:与N组大鼠相比,M组大鼠GPX含量明显减少（P0.001）;与M组大鼠相比,R组GPX含量明显增多（P0.001）;与R组大鼠相比,I组大鼠GPX含量减少（P0.01）。 *** Blots检测结果: 1)神经元损伤相关蛋白的表达水平:M组大鼠Neu N的表达量降低（P0.001）;R组大鼠Neu N的表达量增加（P0.001）;I组大鼠Neu N的表达量减少（P0.001）。 2)神经发生相关蛋白的表达水平:与N组大鼠相比,M组大鼠Trk B和BDNF的表达量减少（P0.001）;与M组大鼠相比,R组大鼠Trk B和BDNF的表达量增加（P0.001）;与R组大鼠相比,I组大鼠Trk B和BDNF的表达量明显减少（P0.001）。