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不同负荷运动对大鼠学习记忆功能影响的电生理机制研究

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不同负荷运动对大鼠学习记忆功能影响的电生理机制研究

作者：李海春太原理工大学

学位级别：硕士

研究目的：学习记忆是大脑神经网络重要的功能之一，其由众多神经元协同作用完成，然而海马又是大脑学习记忆的重要机构，因此海马损伤会导致空间学习记忆障碍。运动对学习记忆的影响早有报道，但其影响机制却一直没有定论。随着科学技... 详细信息

研究目的：学习记忆是大脑神经网络重要的功能之一，其由众多神经元协同作用完成，然而海马又是大脑学习记忆的重要机构，因此海马损伤会导致空间学习记忆障碍。运动对学习记忆的影响早有报道，但其影响机制却一直没有定论。随着科学技术的进步，运动对中枢神经系统的影响也在不断的更新。我们借助一些成熟技术探究运动对中枢神经系统的影响机制，可以使我们更加深刻的认识运动的本质。海马CA1区局部场电位theta节律与长时程增强（LTP）及学习记忆有着密切相关。长期有氧运动对海马theta节律的变化是否有影响，目前还鲜有报道。本研究经过测试大鼠海马theta节律，分析运动对theta节律的影响，来探讨不同负荷运动对学习记忆的影响机制。研究对象与方法：本实验选用雄性Wistar大鼠作为实验对象，选定实验对象的体重为220±20g，采购与军事医学科学院实验动物中心。随机分为对照组（CG）、低强度运动组（LG）和高强度运动组（HG），每组12只，共36只。依组分笼饲养，每笼放置6只大鼠，饲养房内温度控制在（23±2）℃，饲养房相对湿度控制在40%0%，大鼠在饲养房内自由饮水进食、自然昼夜节律。运动模型：大鼠先进行3天适应性训练，每天以8m/min速度进行10min适应性训练，随后开始4周正规训练。低负荷运动组为前10min从3m/min到8m/min逐级递增，8m/min持续30min，后10min从8m/min到3m/min逐级递减，共50min;高负荷运动组为前10min从3m/min到25m/min逐级递增，25m/min至力竭，本运动模型参照Cordova SD等人的运动方案。对照组不进行跑台运动，但每天也进行两次抓尾，模仿运动组抓老鼠进入跑台的动作。正式训练4周结束后，进行行为学实验，观察大鼠的行为判断学习记忆能力变化;最后进行电生理实验，采集大鼠海马CA1区的自发与诱发电信号，分析电信号的变化和学习记忆能力变化的关系。研究结果：1、行为学实验结果：1)旷场实验结果显示LG大鼠在中央区域活动的距离明显高于CG大鼠和HG大鼠（P0.05）;2)LTP维持结果显示不同负荷运动对大鼠海马E-LTP和L-LTP均有影响。与对照组相比，LG大鼠在HFS后E-LTP平均斜率维持明显高于CG大鼠（P0.05）,而HG大鼠在HFS后L-LTP平均斜率维持低于CG大鼠和LG大鼠，具有显著性差异（P负荷运动使大鼠海马CA1区theta节律功率降低。2、高负荷运动使大鼠海马CA1区theta节律功率升高。3、适宜的低负荷运动促进大鼠海马LTP的形成，提高学习记忆能力。4、高负荷运动抑制大鼠海马LTP的形成，降低学习记忆能力。

关键词：不同负荷运动 theta节律电生理

不同负荷运动对老龄大鼠学习记忆能力及海马神经Bcl-2、Bax、BDNF的影响

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不同负荷运动对老龄大鼠学习记忆能力及海马神经Bcl-2、Bax、BDNF...

作者：郑妍吉林大学

学位级别：硕士

随着人们年龄的逐渐增大，大脑会在组织形态学方面有所改变，更重要的是在其神经生化等方面也会随着人年龄的增长而出现一系列的改变,这些改变会使其逐步走向衰老，这是自然界一种复杂的生命现象。在老龄化社会背景下，以认知机能退行... 详细信息

随着人们年龄的逐渐增大，大脑会在组织形态学方面有所改变，更重要的是在其神经生化等方面也会随着人年龄的增长而出现一系列的改变,这些改变会使其逐步走向衰老，这是自然界一种复杂的生命现象。在老龄化社会背景下，以认知机能退行为主要特征的脑老化问题十分突出，其进行性风险是老年性痴呆。海马神经是执行认知机能的靶器官，是人体认知和学习记忆能力的控制中枢。人体衰老后，大脑也会逐渐老化，而此时脑海马区也会发生相应的变化。运动干预延缓海马神经的认知老化是目前防治认知退行性疾病的主流研究之一。本研究以16月龄雄性wistar大鼠为研究对象，正式实验时随机将大鼠分为：对照组、大负荷运动组（每天运动60min）、中等负荷运动组（每天运动30min）、小负荷运动组（每天运动15min）。采用8周游泳运动的干预手段，运动干预实验结束后，利用八臂迷宫进行行为学测试，随后对所有大鼠进行解剖并实施相关指标检测。观察不同负荷的运动对老龄大鼠学习记忆能力的影响;检测不同负荷的运动对老龄大鼠海马神经调控基因Bcl-2(B细胞淋巴瘤-2基因)、Bax(Bcl-2相关X蛋白)的变化特征及海马神经BDNF（脑源性神经营养因子）的影响。实验所得数据用SPSS13.0等统计方法进行分析。实验结果显示，老龄大鼠在完成八臂迷宫实验时所用时间，小负荷运动组与对照组相比具有显著性差异（P负荷运动组完成八臂迷宫所用时间多于对照组，但没有统计学差异（P>0.05）。老龄大鼠在学习记忆过程中出现的工作记忆错误次数的比较中，小负荷运动组与对照组相比具有显著的统计学差异（P负荷运动组与对照组相比也具有统计学差异（P负荷运动组与对照组比较没有统计学差异（P>0.05）。老龄大鼠海马神经Bcl-2表达比较中，小负荷运动组与对照组有非常显著性差异（P负荷运动组与对照组相比存在非常显著性差异（P负荷运动组与对照组有显著性差异（P负荷组与对照组二者之间没有统计学差异（P>0.05）;而大负荷运动组与对照组相比存在非常显著性差异（P负荷运动组与对照组比较没有统计学差异（p>0.05）;中等负荷运动组与对照组具有显著性差异（p负荷运动组与对照组，且具有极为显著的统计学差异（p不同负荷的运动而产生不同程度的改变。小负荷运动的训练可以有效的提高老龄大鼠的学习记忆能力，大负荷的运动训练会对老龄的学习记忆能力产生负面影响;老龄大鼠海马神经Bcl-2和Bax会由于运动负荷的不同而出现不同的表达，适宜的运动负荷可以有效抑制海马神经细胞的凋亡，而长期的大负荷运动则会使其凋亡现象显著增加;老龄大鼠海马神经BDNF基因表达水平会随着运动负荷的增大而增加，在适宜的运动负荷范围内，BDNF对提高老龄大鼠学习记忆能力产生促进的作用;长期进行大负荷运动，BDNF的过高表达对海马神经有一定的益处，但同时也可能会引起其他功能的变化，反而对老龄大鼠的学习记忆能力起到了阻碍的作用。

关键词：不同负荷运动老龄大鼠学习记忆能力海马神经 B细胞淋巴瘤-2基因(Bcl-2) Bcl-2相关X蛋白(Bax) 脑源性神经营养因子(BDNF)

α-心肌肌球蛋白重链与原肌球蛋白-1在不同负荷运动中的差异表达研究

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北京体育大学学报 2009年第10期32卷 51-54页

作者：史绍蓉王娟湖南师范大学体育学院湖南长沙410012

目的:从用蛋白质组学方法已经筛选出的不同运动应激条件下心肌的目标蛋白中,选择与心肌收缩和与心肌收缩调节有关的目标蛋白质。方法:利用双向凝胶电泳技术检测,比较不同运动刺激条件下心室肌和心房肌的总蛋白(与各自的对照组比较),建... 详细信息

目的:从用蛋白质组学方法已经筛选出的不同运动应激条件下心肌的目标蛋白中,选择与心肌收缩和与心肌收缩调节有关的目标蛋白质。方法:利用双向凝胶电泳技术检测,比较不同运动刺激条件下心室肌和心房肌的总蛋白(与各自的对照组比较),建立二维凝胶电泳(two-di mensional gel electrophoresis,2-DE)图谱。从多个差异蛋白质点中选择出3个表达明显变化的蛋白质点用MALDI-TOF-TOF质谱仪进行鉴定。结果:1702、2701、0201号点在不同负荷运动后其表达发生不同变化,1702、2701、0201号点在一次性力竭和递增负荷大运动后表达变化明显大于中等强度运动后其表达的变化,且3个点在不同负荷运动后的心室肌中的变化比在心房肌中的变化更为明显。经质谱鉴定,1702和2701号点为α-肌球蛋白重链(α-MHC),0201号点为原肌球蛋白1(tropomyosin-1,TM1)。结论:1)α-肌球蛋白重链、心肌原肌球蛋白1对运动应激的敏感性高,可作为新的研究运动应激的心脏生物标志物。2)力竭运动和递增负荷大强度运动对心肌收缩功能可能产生负面影响,而中等强度运动对心肌收缩功能没有产生不良影响,甚至会促进其收缩能力增强。

关键词： α-肌球蛋白重链原肌球蛋白1 蛋白质组学不同负荷运动收缩功能

长期不同负荷运动对大鼠空间记忆能力及小脑Orexin-A、OX1R表达的影响

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长期不同负荷运动对大鼠空间记忆能力及小脑Orexin-A、OX1R表达的...

作者：卢晓斌成都体育学院

学位级别：硕士

目的:通过建立长期不同负荷游泳运动模型,探讨运动对大鼠空间记忆提取能力及小脑Orexin-A、OX1R表达的影响,为揭示长期不同负荷的运动干预对小脑空间记忆提取能力的影响机制提供神经生物学资料。方法:选用2月龄雄性Sprague Dawley(SD)大... 详细信息

目的:通过建立长期不同负荷游泳运动模型,探讨运动对大鼠空间记忆提取能力及小脑Orexin-A、OX1R表达的影响,为揭示长期不同负荷的运动干预对小脑空间记忆提取能力的影响机制提供神经生物学资料。方法:选用2月龄雄性Sprague Dawley(SD)大鼠36只,随机分为3个组:对照组(C组,10只)、中等负荷运动组(M组,13只)、过度负荷运动组(O组,13只)。首先,对各组大鼠进行8天的Morris水迷宫实验(7天定位航行实验+1天空间探索实验);之后C组自然喂养8周,M组中等负荷运动8周,O组大负荷运动8周;然后再对各组大鼠进行1天的空间探索测试,探讨不同负荷的运动对大鼠空间记忆提取能力的影响。在设定时间内取材,然后进行各项生化指标的检测。应用ELISA技术测定血清血睾酮含量;Real-time PCR技术检测大鼠小脑Orexin-A、OX1R的mRNA表达水平;Western blot技术检测大鼠小脑OX1R蛋白的表达水平;免疫荧光技术确定Orexin-A、OX1R在小脑的分布。结果:1、体重监测结果:前两周,各组大鼠的平均体重无组间差异(P>0.05);第3-8周,M组与O组平均体重显著性低于C组(P0.05);同一天内,各组大鼠之间的平均逃避潜伏期无显著性差异(P>0.05)。空间探索实验中,各组大鼠在运动干预前的穿越原站台次数无组间差异(P>0.05);运动干预前、后相比,各组大鼠在运动干预后的穿越原站台次数均显著少于干预前(P运动干预后穿越原站台次数,M组显著多于C组(P0.05)。6、免疫荧光检测结果:Orexin-A和OX1R在小脑有广泛的表达,且Orexin-A在小脑Purkinje cells的表达尤其明显。M组小脑Orexin-A蛋白表达显著性低于C组(P0.05)。7、各指标相关性分析结果:运动干预后大鼠穿越原站台次数的平均值,与小脑Orexin-A的mRNA表达水平显著性正相关(P负荷运动上调了小脑Orexin-A的mRNA表达,减缓了大鼠空间记忆提取能力衰减的速度,对空间记忆的保持起到积极作用。2、长期过度负荷运动下调了小脑Orexin-A、OX1R的mRNA表达,加快了大鼠空间记忆提取能力衰减的速度,对空间记忆保持的起到消极作用,可能是由于过度负荷运动干扰了小脑Orexin-A与OX1R mRNA的正常翻译,其中的机制有待进一步研究。

关键词：不同负荷运动空间记忆小脑 Orexin-A OX1R

服用壳聚糖对不同负荷运动大鼠骨骼肌自由基代谢的影响

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服用壳聚糖对不同负荷运动大鼠骨骼肌自由基代谢的影响

作者：黄文聪北京体育大学

学位级别：硕士

临床研究证明，壳聚糖能抗击自由基的恶意攻击，提高人体免疫系统功能，对促进骨折和创伤愈合以及抗感染方面都有很好的效果。但在体育界的应用方面，尚未发现有关报导。本研究的目的在于探讨补充壳聚糖对不同负荷运动大鼠骨骼肌自由基... 详细信息

临床研究证明，壳聚糖能抗击自由基的恶意攻击，提高人体免疫系统功能，对促进骨折和创伤愈合以及抗感染方面都有很好的效果。但在体育界的应用方面，尚未发现有关报导。本研究的目的在于探讨补充壳聚糖对不同负荷运动大鼠骨骼肌自由基代谢的影响，为壳聚糖最终成为理想的运动食品提供依据。本研究以SD大鼠为实验对象，随机分成服用壳聚糖和不服用两大组群。每大组群又分成安静组、一次性有氧运动组、一次性大强度运动组和连续运动组。一次性有氧运动组进行一次90分钟下坡跑（速度16m／min，坡度16°），一次性大强度运动组进行一次 30分钟下坡跑（速度 30m／min，坡度－16°），连续运动组以一次有氧运动组的运动方式连续训练10天。所有运动组大鼠均在运动后即刻处死，安静组安静状态下处死，测定比目鱼肌和腓肠肌的SOD、MAD。实验结果发现：比目鱼肌和腓肠肌在一次性有氧运动后即刻MDA值分别增长11．5％和142．0％（P＜0．01），而一次性大强度运动后即刻，比目鱼肌和腓肠肌MDA含量均较安静对照组有显著性提高，分别增加114．2％（P＜0．01）和157．5％（P＜0．01）。表明运动引起骨骼肌脂质过氧化加强，而且，这种变化与运动强度有关，运动强度越大，MDA值增加越明显。 2 本研究中骨骼肌SOD在不同负荷运动后变化不明显，在一次有氧运动后有所下降，在一次大强度运动后又略有上升，且与安静组比较均无显著性差异。提示SOD活性相对下降可能是运动后骨骼肌细胞脂质过氧化加强的原因之一。 3 一次性有氧运动后，腓肠肌的脂质过氧化反应程度明显高于比目鱼肌;而训练10天后，比目鱼肌的MDA值与安静组已无显著性差异，腓肠肌的MDA与安静对照组相比还是高出85．7％（P＜0．01）。表明不同骨骼肌脂质过氧化水平是不同的。在本研究设计的几种运动模式中，大鼠比目鱼肌表现出比胖肠肌更强运动适应能力和抗脂质过氧化的能力，其原因有待进一步研究和探讨。 4安静状态下骨骼肌脂质过氧化反应程度小，显示不出补充壳聚糖的必要性。随着运动负荷加大，脂质过氧化反应程度增加，壳聚糖消除体内自由基的作用越 ‘明显。 5连续10天训练后，机体产生适应，脂质过氧化水平下降。服用壳聚糖配合讪1练可更有效的提高机体抗氧化能力，改善自由基代谢。

关键词：壳聚糖 SD大鼠不同负荷运动骨骼肌 MDA SOD

长期不同负荷运动对大鼠空间记忆能力和额叶ORX-A及OX1R表达的影响

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长期不同负荷运动对大鼠空间记忆能力和额叶ORX-A及OX1R表达的影响

作者：张建平成都体育学院

学位级别：硕士

目的:探讨中等负荷游泳运动与过度负荷游泳运动对大鼠空间记忆能力和额叶食欲素-A(ORX-A)及食欲素受体1(OX1R)表达的影响。方法:选取无特定病原体的SPF级成年雄性2月龄Sprague Dawley(SD)大鼠40只,适应性喂养3天,调试Morris水迷宫并进... 详细信息

目的:探讨中等负荷游泳运动与过度负荷游泳运动对大鼠空间记忆能力和额叶食欲素-A(ORX-A)及食欲素受体1(OX1R)表达的影响。方法:选取无特定病原体的SPF级成年雄性2月龄Sprague Dawley(SD)大鼠40只,适应性喂养3天,调试Morris水迷宫并进行行为学测试,各组大鼠无显著性差异。然后将大鼠随机分为3个大组:对照组(MDWC,10只)、中等负荷运动组(MDWM,13只)、过度负荷运动组(MDWO,17只)并进行7天定位航行实验和1天空间探索实验。然后MDWC组自然喂养8周;MDWM组每天游泳1次,第1天游泳10min,此后每天增加5min到第2周末游泳时间累积达到60min,此后维持60min/d负荷量游满7周;MDWO组第1和2周的负荷量与中等负荷组相同,到第3周时,每天增加10min累积达到120min,第4周负荷量为1%Wt(体重),120min/d,此后每周负重增加1%Wt并游泳120min直到第8周游泳训练结束,两组大鼠每天19:00游泳1次,每周训练6天,共8周。各组在8周游泳运动结束后,进行1天空间探索实验,测定长期不同负荷运动对大鼠空间记忆提取的影响。然后断头取材,采用Real time PCR技术检测额叶ORX-AmRNA和OX1RmRNA表达水平;采用免疫荧光和Western-blotting技术检测ORX-A和OX1R蛋白表达水平。结果:(1)在定位航行实验中,3组大鼠在第4天以后均进入平台潜伏期,且3组大鼠之间平均逃避潜伏期的时间没有差异(P>0.05);在空间探索实验中,在游泳运动前,3组大鼠分别从4个象限入水后,穿越原有平台的次数没有差异(P>0.05);游泳运动后,MDWM组穿越站台次数多于MDWC组(P运动前后均有差异(P不同负荷运动对OX1R及ORX-A的影响,结果显示MDWM组ORX-AmRNA表达量高于MDWC组(P负荷游泳运动后,上调了额叶ORX-AmRNA的表达,提高了大鼠空间记忆能力;(2)长期过度负荷游泳运动后,MDWO组大鼠血睾酮水平和体重显著低于MDWC组和MDWM组,表明过度负荷造模成功;(3)长期过度负荷游泳运动后,下调了额叶OX1RmRNA表达,损害了大鼠的空间记忆能力。

关键词：不同负荷运动空间记忆能力食欲素受体1 食欲素A 额叶

《体育科学》1996年(第16卷)分类索引

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体育科学 1996年第6期16卷 77-80页

铁皮石斛多糖对不同负荷训练后小鼠心肌抗氧化基因表达的影响

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铁皮石斛多糖对不同负荷训练后小鼠心肌抗氧化基因表达的影响

作者：于志辉山东师范大学

学位级别：硕士

自由基学说中指出机体之所以衰老,主要是因为生物体内氧化与抗氧化的动态平衡遭到破坏,引起体内自由基堆积,对机体产生不可逆破坏,导致氧化损伤与衰老。而运动训练、机体疲劳损伤都直接导致了机体内自由基的大量生成。不同负荷的运动训... 详细信息

自由基学说中指出机体之所以衰老,主要是因为生物体内氧化与抗氧化的动态平衡遭到破坏,引起体内自由基堆积,对机体产生不可逆破坏,导致氧化损伤与衰老。而运动训练、机体疲劳损伤都直接导致了机体内自由基的大量生成。不同负荷的运动训练都能使机体内氧化和抗氧化之间的平衡被打破,为了保持在不同负荷的运动训练中,体内自由基的生成和清除能达到平衡,我们需要给生物体内补充一些列必要的抗氧化剂,使机体内抗氧化酶的活性提高,增强生物本身对自由基清除的能力。在本实验中我们选用天然绿色高效的铁皮石斛多糖作为抗氧化剂,铁皮石斛中含有的多糖类物质,可以增强抗氧化酶活性,提高清除自由基和抗氧化的能力。因此我们大胆设想,机体在运动训练中服用铁皮石斛多糖,能降低机体由运动训练所产生的大量自由基,保持机体内氧化和抗氧化的平衡,提高运动力,防止氧化损伤。目的:本研究通过对不同运动负荷的小鼠进行铁皮石斛提取物灌胃,以此来观察铁皮石斛多糖在基因水平,对不同运动负荷下小鼠机体的抗氧化作用,为能应用到将来的运动训练、运动康复和运动保健当中,给运动员提供绿色健康、安全有效的功能性运动饮料,使运动员加快运动后的恢复,缓解疲劳,提高运动能力,延长运动寿命。方法:选用山东中医药大学动物实验中心提供的8周龄雄性健康小鼠96只,体重（30±2）克,对新购小鼠按照每组32只,随机分成4组:（1）生理盐水组、（2）多糖组、（3）生理盐水+运动组、（4）多糖+运动组,根据《中国药典》推荐每人每天的铁皮石斛用量为6-12 g,按成人体60 kg及最低用量（6g）计算,铁皮石斛用量应为100.00 mg/kg·d和预实验药剂量设计条件50、100、200、300、500 mg/kg的摸索,确定实验小鼠最终灌胃剂量为200 mg/kg。对小鼠适应性喂养一周,然后正式让小鼠进行为期6周的游泳运动训练,训练时间为第一周30分钟,第二周60分钟,第三周90分钟,第四周120分钟,第五周150分钟,第六周180分钟。分别在第二、四、六周的时候,每组随机抽取8只小鼠取出完整心肌,取血液保留。用RT-QPCR方法测定心肌中的超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的基因相对表达量,用比色法测定小鼠血清中脂质过氧化物丙二醛（MDA）的含量,对测定结果进行对比分析。结果:SODm RNA:多糖组的SODm RNA始终高于生理盐水组,但只有在第六周时有显著性差异,P＜0.05;多糖运动组的SODm RNA始终高于生理盐水运动组,第二周时有显著性差异,P＜0.05,第四和第六周有极显著性差异,P＜0.01;多糖运动组的SODm RNA始终高于多糖组,有极显著性差异,P＜0.01。GSH-Pxm RNA:生理盐水组和多糖组的GSH-Pxm RNA始终差距不大,无显著性差异,P＞0.05;多糖运动组的GSH-Pxm RNA略高于生理盐水运动组,只有第四周有极显著性差异,P＜0.01;多糖运动组的GSH-Pxm RNA第二、四周高于多糖组,第四周有极显著性差异,P＜0.01,在第六周时比多糖组要低,无显著性差异,P＞0.05。MDA:生理盐水组的MDA含量始终大于多糖组,在第四周时有显著性差异,P＜0.05,在第六周时有极显著性差异,P＜0.01;生理盐水运动组的MDA含量始终要大于多糖运动组,在第四和第六周时有显著性差异,P＜0.05;多糖组的MDA含量始终大于多糖运动组,在第四和第六周时有显著性差异,P＜0.05。结论:铁皮石斛多糖具有很好抗氧化效果,可以不同程度的提高运动小鼠心肌谷胱甘肽酶（GSH-Px）m RNA和超氧化物歧化酶（SOD）m RNA的表达水平:（1）适中运动强度的机体服用铁皮石斛多糖,会同时提高心肌中GSH-Px和SOD的相对表达量;（2）大运动强度的机体服用铁皮石斛多糖,会减缓心肌中SOD相对表达量的下降水平,对GSH-Px无影响。抗氧化酶基因表达受到影响,进一步影响到抗氧化酶在生物体内的含量,提高小鼠血清中SOD和GSH-Px的含量,并降低小鼠血清MDA的含量。

关键词：铁皮石斛多糖不同负荷运动自由基抗氧化基因