有氧运动干预Aβ1-42诱导阿尔茨海默病大鼠海马突触结构与突触蛋白的改变

杜佳; 付燕; 范佳; 周妙蓉; 张业廷

摘要：背景:β-淀粉样蛋白(Aβ)在海马中的积累和沉积会影响突触形态和功能,导致突触可塑性受损,后者被认为是阿尔茨海默病学习记忆缺陷的根本原因.有氧运动能否减轻淀粉样蛋白诱导的突触受损从而改善阿尔茨海默病患者的学习记忆能力尚不清楚.目的:观察有氧运动对Aβ1-42诱导阿尔茨海默病大鼠海马突触结构与突触标志性蛋白突触素、突触后致密物95表达的影响,探讨有氧运动对阿尔茨海默病学习记忆能力影响的机制.方法:将80只SD大鼠随机分为4组,即生理盐水对照组、生理盐水运动组、Aβ1-42诱导模型组以及Aβ1-42运动组,每组20只.其中后两组大鼠双侧海马注入10μL Aβ1-42(1μg/μL),前两组大鼠双侧海马注入10μL生理盐水.Aβ1-42/生理盐水注射后第2天,生理盐水运动组和Aβ1-42运动组开始进行有氧运动训练,持续5周,每周运动6 d.采用Morris水迷宫实验检测大鼠学习记忆能力,然后取脑组织,采用电镜技术及免疫荧光、Western blot技术分别检测大鼠海马突触结构与突触标志性蛋白突触素、突触后致密物95的表达水平.结果与结论:①在水迷宫实验定位航行训练期间,各组大鼠的平均逃避潜伏期均逐渐缩短,Aβ1-42运动组大鼠下降速度尽管较生理盐水对照组缓慢,但与Aβ1-42诱导模型组相比,其下降速度呈现出增快的趋势;②在空间探索实验中,Aβ1-42运动组与Aβ1-42诱导模型组大鼠穿越原有平台区域的次数以及在目标象限中停留的时间均显著低于生理盐水对照组(P<0.01,P<0.05),但Aβ1-42运动组比Aβ1-42诱导模型组有明显增加(P<0.05),而生理盐水运动组与生理盐水对照组之间无显著差异(P>0.05);③电镜分析结果显示,与生理盐水对照组相比,Aβ1-42诱导模型组突触数量减少(P<0.01),突触后致密物厚度变薄(P<0.05);Aβ1-42运动组则比Aβ1-42诱导模型组突触数量增多(P<0.05),突触后致密物厚度增加(P<0.05);④免疫荧光以及Western blot技术结果显示:Aβ1-42诱导模型组海马组织内的突触前后膜标志性蛋白突触后致密物95、突触素表达较生理盐水对照组明显降低(P<0.01,P<0.05),而Aβ1-42运动组则比Aβ1-42诱导模型组显著升高(P<0.01,P<0.05);⑤提示有氧运动可有效降低Aβ1-42导致的大鼠海马突触结构受损,促进海马突触蛋白突触素及突触后致密物95的表达,这可能是有氧运动减轻Aβ1-42毒性所导致阿尔茨海默病大鼠学习记忆能力障碍的机制之一.