發(fā)布時間：2017-06-21 23:14

  本文關鍵詞：運動激活自噬相關信號通路對阿爾茨海默病模型大鼠的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究目的:目前我國已進入老齡化社會,神經(jīng)退行性疾病發(fā)病率明顯上升,已成為繼癌癥、心腦血管病、糖尿病后第四大影響國民體質健康的疾病。阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)又稱老年性癡呆,是一種多發(fā)生在老年,以進行性認知障礙和記憶能力損傷為主要臨床癥狀的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,目前我國AD發(fā)病率明顯呈上升趨勢,而適宜負荷的運動被認為是非藥物干預AD的一種有效策略。近年來,一種新的細胞自殺性死亡方式-自噬(autophagy)引起人們廣泛的注意,通過自噬途徑可以使功能障礙的細胞器或異常折疊的蛋白質得到有效降解,在維持細胞穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮重要作用。但運動對AD神經(jīng)元自噬相關通路的影響目前研究還很少,其機制有待于進一步闡明。本研究擬探討長期中等負荷的運動刺激對D-半乳糖注射致AD模型大鼠學習記憶能力的影響及海馬神經(jīng)元自噬相關信號通路的影響及分子機制,為研究探索AD發(fā)病機制和治療方案開辟新的思路。研究方法:本研究選取2月齡雄性SD大鼠為研究對象,實驗前,隨機將大鼠分為4組,即正常對照組(Normal Control Group,NC組)、運動對照組(Exercise Control Group,EC組)、AD模型對照組(Alzheimer Control Group,AC組)、AD模型訓練組(Alzheimer Exercise Group,AE組),每組20只。NC組按常規(guī)飼養(yǎng),自由活動,每日上午腹腔注射1次生理鹽水(150 mg/kg),共8周;AC組按常規(guī)喂養(yǎng),自由活動,每日上午腹腔注射1次D-半乳糖(150 mg/kg),共8周;AE組除每日腹腔注射D-半乳糖(150 mg/kg)外,還進行跑臺訓練,共8周。大鼠訓練方案為:第1周跑速10 m/min,30min/d,6d/w,周日休息;第2-4周跑速15 m/min,45min/d,6d/w,周日休息;第5-8周跑速15 m/min,60min/d,6d/w,周日休息;EC組的訓練方案同AE組,也持續(xù)8周。實驗結束后,通過Morris水迷宮檢測各組大鼠學習記憶能力;Nissl法檢測海馬神經(jīng)元存活狀態(tài);Golgi法檢測海馬神經(jīng)元樹突密度;免疫熒光染色檢測磷酸化AMPK表達;化學比色法測定海馬組織超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA)含量和谷胱甘肽過氧化氫酶(GSH)含量;Western blot法檢測P-AMPK、LC3I、LC3II、Beclin-1、P-Akt和Bcl-2的表達。采用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計學分析,所有數(shù)據(jù)均以sx?表示,兩組數(shù)據(jù)比較使用t檢驗,多組比較采用方差分析,P0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。研究結果:定位航行實驗結果顯示,各組大鼠的Morris水迷宮逃避潛伏期隨實驗時間的增加都有下降的趨勢。在實驗的第3、4、5天,AC組和AE組逃避潛伏期與NC組比較,明顯增加(p0.05,p0.01)。在實驗第5天,AE組逃避潛伏期與AC組比較,明顯降低(p0.01)。與NC組相比,AC組在目標象限停留的時間明顯降低(p0.01),穿越原平臺位置次數(shù)也顯著減少(p0.01),表明AC組大鼠的空間探索能力與NC組相比明顯減弱。與AC組比較,AE組在目標象限停留的時間明顯變長(p0.05),穿越原平臺位置的次數(shù)也顯著增加(p0.01)。Nissle染色顯示,NC組與EC組神經(jīng)元飽滿,細胞邊界清晰,細胞排列緊密;AC組神經(jīng)元排列稀疏,細胞邊界模糊,細胞核出現(xiàn)大量固縮;AE組神經(jīng)元部分細胞核也出現(xiàn)固縮,但細胞排列較清晰、緊密。Golgi染色結果表明,AC組海馬神經(jīng)元側樹突數(shù)目較NC組顯著減少(p0.01),但AE組大鼠神經(jīng)元側樹突數(shù)目較AC組和NC顯著增加(p0.01,p0.05);免疫熒光染色顯示,AE組海馬組織P-AMPK被激活;酶活性檢測結果表明,AE組海馬組織SOD活性明顯提高(P0.01),MDA含量顯著降低(P0.01),但GSH活性表達無明顯差異(P0.05);Western Blot檢測結果顯示,與NC組比較,AC組P-AMPK蛋白表達明顯降低(p0.01),AE組P-AMPK表達較NC組和AC組明顯增強(p0.01)。AE組LC3II/LC3I比值較NC組和AC組明顯增強(p0.01),其余三組LC3II/LC3I比值無顯著性差異。與NC組相比,EC組和AE組Beclin-1蛋白表達明顯增強(p0.01),AC組Beclin-1蛋白表達明顯降低(p0.01);與AC組相比,AE組Beclin-1蛋白表達明顯增強(p0.01)。與AC組相比,AE組P-Akt、Bcl-2蛋白表達明顯增加。研究結論:(1)8周的跑臺運動可明顯改善AD模型大鼠的學習和和記憶能力,這與AD大鼠海馬CAI區(qū)神經(jīng)元損傷數(shù)量減少和海馬神經(jīng)元樹突密度增加密切相關。(2)8周的跑臺運動可激活AD大鼠神經(jīng)元磷酸化AMPK的表達,進而引起神經(jīng)元自噬,表現(xiàn)為自噬的標志性蛋白LC3與Beclin-1在海馬神經(jīng)元表達明顯增加。(3)8周的跑臺運動可以通過提高AD大鼠海馬組織SOD的活性,降低MDA的沉積從而保護AD大鼠的神經(jīng)元。(4)8周的跑臺運動可提Akt\Bcl-2信號通路的表達,從而促進神經(jīng)元存活。
【關鍵詞】：運動 阿爾茨海默病 AMP依賴的蛋白激酶 自噬
【學位授予單位】：西安體育學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R749.16;R-332
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 前言10-11
• 1.1 選題依據(jù)10
• 1.2 研究目的意義10-11
• 2 文獻綜述11-24
• 2.1 自噬與神經(jīng)退行性疾病11-13
• 2.1.1 自噬體的結構11-12
• 2.1.2 自噬與AD12
• 2.1.3 自噬參與神經(jīng)元保護性治療12-13
• 2.2 自噬對PI3K/AKT/mTOR信號通路的調控作用13-16
• 2.2.1 mTOR信號通路在自噬參與神經(jīng)退行性疾病的意義13-15
• 2.2.2 PI3K/AKT/mTOR信號通路在自噬調節(jié)細胞生存機能中的作用15-16
• 2.3 AMPK信號通路與AD及自噬的關系16-24
• 2.3.1 AMPK的結構及主要功能16-17
• 2.3.2 AMPK通過調節(jié)mTOR信號通路影響細胞自噬17-18
• 2.3.3 AMPK在調控衰老過程中的作用18-19
• 2.3.4 AMPK控制抗衰老的信號網(wǎng)絡19
• 2.3.5 AMPK與CRTC-1/CREB信號19-20
• 2.3.6 AMPK與SIRT1信號20-21
• 2.3.7 AMPK與FOXO軸21-23
• 2.3.8 AMPK與p53途徑23-24
• 2.4 總結24
• 3 研究對象與方法24-28
• 3.1 研究對象24
• 3.2 研究材料24-25
• 3.2.1 主要試劑24-25
• 3.2.2 主要儀器25
• 3.3 研究方案25-26
• 3.4 測試方法26-28
• 3.4.1 大鼠行為學測試26-27
• 3.4.2 海馬CAI區(qū)Nissle染色27
• 3.4.3 大鼠海馬區(qū)Golgi染色27
• 3.4.4 海馬CAI區(qū)P-AMPK免疫熒光染色27-28
• 3.4.5 氧化應激指標檢測28
• 3.4.6 Western Blot檢測28
• 3.5 統(tǒng)計學分析28
• 4 研究結果28-33
• 4.1 大鼠行為學測試結果28-29
• 4.1.1 各組大鼠定位航行實驗結果28-29
• 4.1.2 各組大鼠空間探索成績比較29
• 4.2 大鼠海馬CAI區(qū)神經(jīng)元Nissle染色結果29-30
• 4.3 大鼠海馬區(qū)神經(jīng)元Golgi染色結果30-31
• 4.4 大鼠海馬CA1區(qū)P-AMPK免疫熒光染色結果31
• 4.5 各組大鼠海馬組織氧化應激指標測定結果31
• 4.6 Western Blot檢測結果31-33
• 5 討論與分析33-38
• 5.1 AD大鼠模型的建立及運動干預對其學習記憶功能的影響33-35
• 5.2 運動對AD大鼠海馬神經(jīng)元突觸及氧化應激的影響35-36
• 5.3 運動對AMPK的激活和自噬對AD的影響36-38
• 6 結論38-39
• 致謝39-40
• 參考文獻40-46
• 攻讀學位期間取得的研究成果46-47

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本文編號：470176