有氧运动对衰老海马ERK基因表达的影响
目的： 本研究以SPF级健康成年雄性SD大鼠为研究对象,通过建立大鼠衰老有氧运动干预模型,采用分子生物学检测技术,探讨有氧运动对衰老海马ERK蛋白和基因表达的变化,为科学健身及运动延缓大脑衰老机制提供分子水平的理论依据和实验资料. 方法： SPF级健康3月龄成年雄性SD大鼠80只，随机分为2大组，即M组和N组，每大组再分为4小组，每组10只，即生理盐水水迷宫组（NNaM），衰老水迷宫组（NDM），衰老前运动水迷宫组（NSDM），衰老中运动水迷宫组（NDSM），生理盐水对照组（NNaM），衰老对照组（NDN），衰老前运动组（NSDN），衰老中运动组（NDSN）。大鼠购进后，NNaM组和NaN组先自然喂养4周，再注射生理盐水，不加任何运动干预；NDM组和NDN组先自然喂养4周，再注射D-半乳糖注射6周，不加任何运动干预；NSDM组和NSDN组先进行4周有氧运动干预，再D-半乳糖注射6周，不加任何运动干预；NDSM组和NDSN组先自然喂养4周，再D-半乳糖注射6周同时进行有氧运动干预。最后，M组进行6天Morris恒温水迷宫行为学训练及第7天Morris恒温水迷宫行为学测试，而N组不加任何干预自然喂养。所有大鼠于造模预定的Morris恒温水迷宫行为学测试结束后立即断头处死，取其海马，采用Western bolt、RT-PCR技术分别检测海马ERK蛋白及mRNA表达。 结果： Western bolt检测结果与RT-PCR检测结果，M组与N组趋势是一致的，均是生理盐水组>衰老中运动组>衰老前运动组>衰老组。1）Western bolt检测结果显示，ERK蛋白表达量NDM组非常显著性低于NNaM组（P<0.01），NDN组非常显著性低于NNaN组（P<0.01），NDSM组非常显著性高于NSDM组（P<0.01），NDSN组显著性高于NSDN组（P<0.05），具有统计学意义，其他各组之间均不具有显著性差异。2）RT-PCR检测结果显示，ERK的mRNA表达量NNaM组非常显著性高于NDM组、NSDM组和NDSM组（P<0.01），NDM组非常显著性低于NSDM组和NDSM组（P<0.01）；NNaN组和NDSN组均非常显著性高于NDN组、NSDN组（P<0.01），具有统计学意义，其他各组之间均不具有显著性差异。 结论： 细胞外调节激酶（ERK）是一类细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，对于海马cAMP/PKA/CREB信号通路起重要调节作用。激活的ERK通过激活核糖体S6激酶来激活CREB，从而作用CRE，启动CRE依赖性的转录；有研究表明，MAPK/ERK信号通路参与了海马内学习记忆的巩固，ERK介导的磷酸化CREB参与了海马神经元晚期LTP的维持和长时程记忆的形成。海马ERK蛋白和mRNA表达量均是生理盐水组>衰老中运动组>衰老前运动组>衰老组，提示有氧运动作为一有效刺激因素，可能在一定程度上影响了衰老海马cAMP/PKA/CREB信号通路的调节因子，激活了细胞外调节激酶（ERK），促进学习记忆的形成，从而延缓了海马衰老；海马衰老前进行有氧运动干预处理，对海马衰老的影响无显著性的意义，而衰老过程中的有氧运动干预，可以有效延缓海马衰老进程，提示有氧运动对机体的积极影响可能会随着运动的停止慢慢消退。
有氧运动 大脑发育 衰老机制 细胞外调节激酶 基因表达
张树玲
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2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）