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运动通过调节APP/PS1小鼠海马铁平衡改善认知障碍的作用研究

田仁玺  李雪  
【摘要】:目的:本研究以APP/PS1双转基因雄性小鼠为研究对象,有氧运动选择跑台。通过6月龄时给予5个月的跑台运动,探讨运动对APP/PS1双转基因小鼠海马铁平衡的影响,通过调节小鼠海马铁平衡,从而达到神经保护作用,以此改善APP/PS1小鼠的认知障碍。方法:实验对象选用6月龄雄性APP/PS1双转基因小鼠(C57BL/6J)(SPF)级24只随机分为AD模型运动干预组(AE组,n=12)和AD模型对照组(AD组,n=12);12只6月龄雄性野生型C57BL/6J小鼠,为WT野生对照组(WT组,n=12)。适应性喂养一周后,对AE组进行跑台训练,运动强度为15m/min,跑台坡度0°,每次运动时间30min,持续运动5个月。运动干预结束后,进行Morris水迷宫实验检测定位航行和空间探索能力。结束后每组各取6只小鼠麻醉,分离海马组织后冷藏保存,进行Western-blot检测TfR1、DMT1、FPN1铁离子相关蛋白含量。各组剩余3只小鼠麻醉后进行灌注,完成后取出全脑放入4%多聚甲醛中固定。固定后进行脱水、透明、包埋、切片,进行普鲁士蓝染色观察小鼠海马铁离子的数量,免疫荧光检测各组小鼠海马A-β1-42表达含量。结果:1)Morris水迷宫结果显示,在定位航行实验过程中,AD组的下降趋势较缓,AE组始终呈现下降的态势,WT组的下降从第三天开始表现出明显趋势。从第四天开始AE组平均逃避潜伏期时间显著低于AD组(P0.05)。各组小鼠之间的平均游泳速度无显著差异(P0.05),表明游动速度不会影响各组小鼠之间的逃避潜伏期差异。在空间探索实验结果显示,AD组穿越平台次数低于WT组(P0.05),且AE组穿越平台次数高于AD组(P0.05)。2)通过普鲁士蓝染色定量分析表明,与WT组相比AD组中的蓝色斑点明显增多(P0.01),AD组呈现出铁离子显著增加的现象。与AD组相比,AE组蓝色斑点显著减少(P0.05)。3)免疫荧光定量分析结果显示,各组小鼠Aβ1-42蛋白的表达情况,WT组均显著低于AD组和AE组(P0.01),其中AE组显著低于AD组(P0.01)。3)Western Blot实验结果显示,与AD组相比,WT组与AE组TfR1蛋白表达量显著降低(P0.01);与AD组相比,WT组与AE组DMT1蛋白表达量都显著降低(P0.01);与AD组相比,WT组与AD组FPN1蛋白表达量都显著性增加(P0.01)。结论:通过对APP/PS1小鼠进行5个月的有氧运动干预,使其学习能力和记忆能力得到了有效的改善。5个月的有氧运动干预能够有效的调节APP/PS1小鼠海马中的铁平衡,降低Aβ1-42过度累积,提高学习记忆能力,改善认知障碍。

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