【摘要】：第一部分跑步鍛煉對CUS抑郁癥模型大鼠行為學(xué)的作用及對其內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)體積的影響目的:雖然跑步鍛煉被證實可以預(yù)防或緩解抑郁癥的發(fā)生和發(fā)展,但其治療效果仍存在爭議,并且其抗抑郁作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)也不明確。內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)(MPFC)為抑郁癥受累的主要腦區(qū)之一,多項研究表明抑郁癥患者存在MPFC的體積縮小。因此,本研究主要探討跑步鍛煉對慢性不可預(yù)知性應(yīng)激(CUS)抑郁癥模型大鼠的行為學(xué)及MPFC體積的作用。方法:選取6-8周齡的雄性SD大鼠,適應(yīng)性喂養(yǎng)2周后,隨機分為正常對照組(Non-stressed group,n=23)、CUS模型組(n=113)。對CUS模型組大鼠進(jìn)行為期5周的CUS干預(yù)后根據(jù)糖水偏好結(jié)果篩選出成模大鼠37只,隨機分為CUS模型對照組(Stressed group,n=17)以及CUS干預(yù)+跑步組(Stressed+running group,n=20)。給予Stressed+running組大鼠為期6周的跑臺跑步鍛煉干預(yù):每天20 min,每周5天;第一周時,起始跑步速度為10 m/min,以后每天增加2 m/min直到增加至20 m/min,接下來5周的跑步速度均為20 m/min。在整個實驗過程中,Non-stressd組大鼠于正常環(huán)境下飼養(yǎng),除行為學(xué)測試外,均為4-5只/籠;Stressd組及Stressd+running組大鼠為孤籠喂養(yǎng)模式。每周同一時間稱取各組大鼠的體質(zhì)量,每周同一時間對各組大鼠進(jìn)行糖水偏好測試以評價大鼠的快感缺失水平。跑步鍛煉結(jié)束后對各組大鼠進(jìn)行高架十字迷宮測試,以檢測大鼠的焦慮樣行為。在行為學(xué)檢測結(jié)束后,每組隨機選取5只大鼠,麻醉后給予4%多聚甲醛經(jīng)心臟灌注固定,分離出大腦組織。每只大鼠隨機抽取一側(cè)大腦半球,于梯度濃度的蔗糖水脫水,OCT包埋劑包埋后于冰凍切片機中沿冠狀面切取60μm厚的連續(xù)切片,按照1/6的體視學(xué)抽樣分?jǐn)?shù)對含有MPFC結(jié)構(gòu)的組織進(jìn)行等距隨機抽樣,最終獲得6組含有MPFC結(jié)構(gòu)的連續(xù)等距切片。隨機抽取一組等距切片,平鋪于載玻片晾干后進(jìn)行焦油紫尼氏染色,光學(xué)顯微鏡下運用細(xì)胞構(gòu)筑法勾畫MPFC邊界,并運用體視學(xué)卡瓦列里原理對各組大鼠的MPFC體積進(jìn)行測算。結(jié)果:1、體質(zhì)量:CUS干預(yù)前,Non-stressed組大鼠與CUS模型組大鼠之間的體質(zhì)量無顯著性差異;但從CUS干預(yù)第一周末起至5周的CUS干預(yù)結(jié)束,CUS模型組大鼠的體質(zhì)量均顯著性低于Non-stressed組大鼠(p0.01);從跑步鍛煉干預(yù)開始到干預(yù)結(jié)束,Stressed組大鼠及Stressed+running組大鼠的體質(zhì)量均顯著低于Non-stressed組大鼠(p0.01),而Stressed組大鼠及Stressed+running組大鼠之間的體質(zhì)量無顯著性差異。2、糖水偏好測試:在本研究中,CUS干預(yù)前,Non-stressed組大鼠與CUS模型組大鼠糖水偏好百分比無顯著性差異;在經(jīng)過5周的CUS干預(yù)后,CUS模型組大鼠的糖水偏好百分比顯著性低于Non-stressed組大鼠(p0.01)。在經(jīng)歷6周的跑步鍛煉干預(yù)后,Stressed組大鼠的糖水偏好百分比顯著性低于Non-stressed組大鼠(p0.01),而Stressed+running組大鼠的糖水偏好則得到了顯著改善,其糖水偏好百分比顯著性高于Stressed組大鼠(p0.01),Non-stressed組大鼠和Stressed+running組大鼠的糖水偏好百分比沒有顯著性差異。3、高架十字迷宮測試結(jié)果:Non-stressed組、Stressed組及Stressed+running組大鼠在5分鐘內(nèi)的進(jìn)入開臂次數(shù)、開臂活動時間、進(jìn)入閉臂次數(shù)、閉臂活動時間、進(jìn)臂總次數(shù)、進(jìn)開臂次數(shù)百分比以及開臂活動時間百分比均無顯著性差異。4、體視學(xué)測算MPFC體積的結(jié)果:跑步鍛煉后,Stressed組大鼠的MPFC體積顯著小于Non-stressed組大鼠(p0.05),而Stressed+running組大鼠的MPFC體積顯著大于Stressed組大鼠(p0.01),Non-stressed組大鼠和Stressed+running組大鼠之間的MPFC體積則無顯著性差異。結(jié)論:1、6周的跑臺跑步鍛煉可以顯著改善CUS抑郁癥模型大鼠的抑郁樣行為,但對高架十字迷宮檢測的焦慮樣行為沒有任何影響。2、體視學(xué)精確定量研究證實CUS誘導(dǎo)的抑郁癥模型大鼠的MPFC體積存在顯著性減小。3.6周的跑臺跑步鍛煉對CUS誘導(dǎo)的抑郁癥模型大鼠的MPFC體積具有積極的保護(hù)作用。第二部分跑步鍛煉對CUS抑郁癥模型大鼠內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)內(nèi)少突膠質(zhì)細(xì)胞的影響目的:跑步鍛煉被證實可以預(yù)防抑郁癥的發(fā)生或緩解抑郁癥的發(fā)展,但其作用的細(xì)胞機制尚不明確。本研究主要探討跑步鍛煉對CUS抑郁癥模型大鼠MPFC內(nèi)少突膠質(zhì)細(xì)胞的作用,為跑步鍛煉的抗抑郁作用提供實驗室證據(jù)。方法:從第一部分獲得的含有MPFC的連續(xù)等距切片中,隨機抽取兩組分別進(jìn)行NG2(標(biāo)記少突膠質(zhì)前體細(xì)胞)及CNPase(標(biāo)記成熟階段的少突膠質(zhì)細(xì)胞)的免疫組織化學(xué)染色,運用光學(xué)分合法分別對MPFC內(nèi)的NG2+及CNPase+細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)。再隨機抽取一組等距切片,按1/2的抽樣分?jǐn)?shù)再次抽樣,得到最終抽樣分?jǐn)?shù)為1/12的等距切片2組,分別進(jìn)行Olig2/NG2雙標(biāo)(其中Olig2標(biāo)記少突膠質(zhì)細(xì)胞系)及MBP(標(biāo)記髓鞘形成細(xì)胞及髓鞘)的免疫熒光染色,免疫共聚焦顯微鏡拍照后分別計數(shù)各組大鼠MPFC單位面積內(nèi)Olig2+、NG2+及Olig2+/NG2+的細(xì)胞數(shù)量,用Image-Pro Plus software 5.0定量MPFC內(nèi)MBP的熒光強度值。然后,從第一部分的大鼠中每組大鼠再隨機選取8只,麻醉后斷頸剝離出大腦組織,于冰上迅速分離出MPFC組織,結(jié)果:1、三組大鼠MPFC內(nèi)CNPase+細(xì)胞的體視學(xué)計數(shù)結(jié)果:跑步鍛煉后,Stressed組大鼠MPFC內(nèi)CNPase+細(xì)胞的總數(shù)目較Non-stressed組大鼠顯著性下降(p0.05),而Stressed+running組大鼠MPFC內(nèi)CNPase+細(xì)胞的總數(shù)目則較Stressed組大鼠顯著性增加(p0.05),Stressed+running組大鼠及Non-stressed組大鼠之間MPFC內(nèi)CNPase+細(xì)胞的總數(shù)目則無顯著性差異。2、三組大鼠MPFC內(nèi)CNPase蛋白表達(dá)水平的Western blot檢測結(jié)果:Stressed組大鼠MPFC內(nèi)CNPase的蛋白表水平較Non-stressed組大鼠顯著性下降(p0.01),而Stressed+running組大鼠MPFC內(nèi)CNPase的蛋白表達(dá)水平較Stressed組大鼠顯著性增加(p0.01),Stressed+running組大鼠與Non-stressed組大鼠之間MPFC內(nèi)CNPase的蛋白表達(dá)水平則沒有顯著性差異。3、三組大鼠MPFC內(nèi)MBP的免疫熒光染色結(jié)果:Stressed組大鼠MPFC內(nèi)MBP的熒光強度顯著性低于Non-stressed組大鼠(p0.01),而Stressed+running組大鼠MPFC內(nèi)MBP的熒光強度則較Stressed組大鼠顯著性增加(p0.05),Stressed+running組大鼠與Non-stressed組大鼠之間MPFC內(nèi)MBP的熒光強度則沒有明顯差異。4、三組大鼠MPFC內(nèi)MBP蛋白表達(dá)水平的Western blot檢測結(jié)果:Stressed組大鼠MPFC內(nèi)MBP的蛋白表達(dá)水平較Non-stressed組大鼠顯著性下降(p0.01),而Stressed+running組大鼠MPFC內(nèi)MBP的蛋白表達(dá)水平較Stressed組大鼠顯著性增加(p0.05),Stressed+running組大鼠與Non-stressed組大鼠之間MPFC內(nèi)MBP的蛋白表達(dá)水平則沒有顯著性差異。5、三組大鼠MPFC內(nèi)NG2+細(xì)胞的體視學(xué)計數(shù)結(jié)果:三組大鼠MPFC內(nèi)NG2+細(xì)胞總數(shù)目無顯著性差異。6、Olig2、NG2免疫熒光雙標(biāo)染色結(jié)果:Stressed組大鼠MPFC內(nèi)單位面積內(nèi)Olig2+細(xì)胞的數(shù)量較Non-stressed組大鼠顯著性下降(p0.05),而Stressed+running組大鼠MPFC單位面積內(nèi)Olig2+細(xì)胞的數(shù)量較Stressed組大鼠顯著性增加(p0.05),Stressed+running組大鼠與Non-stressed組大鼠之間MPFC單位面積內(nèi)Olig2+細(xì)胞的數(shù)量則沒有顯著性差異;Stressed組大鼠MPFC內(nèi)Olig2+/NG2+細(xì)胞占Olig2+細(xì)胞的比例較Non-stressed組大鼠顯著性升高(p0.05),而Stressed+running組大鼠MPFC內(nèi)Olig2+/NG2+細(xì)胞占Olig2+細(xì)胞的比例則較Stressed組大鼠顯著性下降(p0.05),Non-stressed組與Stressed+running組大鼠之間MPFC內(nèi)Olig2+/NG2+細(xì)胞占Olig2+細(xì)胞的比例則沒有顯著性差異;三組大鼠間MPFC單位面積內(nèi)NG2+細(xì)胞、Olig2+/NG2+細(xì)胞的數(shù)量以及Olig2+/NG2+細(xì)胞占NG2+細(xì)胞的比例均無顯著性差異。7、三組大鼠MPFC內(nèi)Olig2、NG2蛋白表達(dá)水平的Western blot檢測結(jié)果:Stressed組大鼠MPFC內(nèi)Olig2的蛋白表水平較Non-stressed組大鼠顯著性下降(p0.01),而Stressed+running組大鼠MPFC內(nèi)Olig2的蛋白表達(dá)水平較Stressed組大鼠顯著性增加(p0.05),Stressed+running組大鼠與Non-stressed組大鼠之間MPFC內(nèi)Olig2的蛋白表達(dá)水平無顯著性差異。三組大鼠間NG2的蛋白表達(dá)水平無顯著性差異。結(jié)論:1、CUS抑郁癥模型大鼠MPFC內(nèi)存在成熟階段少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量的減少及髓鞘形成能力的下降。2、6周的跑步鍛煉可能是通過促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞的分化及髓鞘形成來減輕抑郁癥模型大鼠MPFC內(nèi)少突膠質(zhì)細(xì)胞的病理改變,而對抑郁癥模型大鼠MPFC內(nèi)少突膠質(zhì)細(xì)胞的增殖作用不明顯。3、跑步鍛煉對MPFC內(nèi)少突膠質(zhì)細(xì)胞的積極作用可能是其抗抑郁治療的重要細(xì)胞機制之一。
【學(xué)位授予單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R749.4;R-332
【圖文】：

36圖 1.4 大鼠的體質(zhì)量變化（均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差）。a 為 Non-stressed 組大鼠與 CUS 模型組大鼠的基線體重及 CUS 干預(yù)階段的體質(zhì)量變化；b 為跑步鍛煉干預(yù)階段 Non-stressed 組大鼠、Stressed 組大鼠及 Stressed + running 組的體質(zhì)量變化。**表示 Stressed 組大鼠及 Stressed +running 組大鼠的體質(zhì)量與 Non-stressed 組大鼠相比，p < 0.01。Fig 1.4 The body mass changes of the rats (mean ±SD). a: The baseline body mass of thenon-stressed group rats and the CUS group rats and the body mass changes during the CUSintervention phase of both group rats. b: The body mass changes during the phase of runningexercise of the non-stressed group rats, stressed group rats and stressed + running group rats.** indicates p < 0.01, when the body mass of Stressed group rats and Stressed + running grouprats are compared with that of Non-stressed group rats.

37圖 1.5 各組大鼠不同階段的糖水偏好百分比（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）。a 為 Non-stressed 組大鼠與CUS 模型組大鼠的糖水偏好基線及 CUS 干預(yù)后的糖水偏好百分比；b 為跑步鍛煉干預(yù)前及干預(yù)后 Non-stressed 組大鼠、Stressed 組大鼠及 Stressed + running 組的糖水偏好百分比。**表示，p < 0.01。Fig 1.5 The sucrose preference of each group rats at different stages (mean ±SD). a: Thebaseline sucrose preference and the sucrose preference after CUS of the non-stressed grouprats and the CUS group rats. b: The sucrose preference before running exercise and afterrunning exercise of the non-stressed group rats, stressed group rats and stressed + runninggroup rats. ** indicates p < 0.01.

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫新宇;況偉宏;王華麗;;老年期抑郁障礙診療專家共識[J];中華精神科雜志;2017年05期

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1 黃春霞;抑郁癥慢性不可預(yù)知應(yīng)激模型大鼠海馬結(jié)構(gòu)有髓神經(jīng)纖維髓鞘改變及氟西汀對其的影響[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2015年

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1 唐靜;跑步鍛煉對抑郁癥CUS模型大鼠海馬各區(qū)少突膠質(zhì)細(xì)胞作用的體視學(xué)研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2016年

本文編號：2736409