（运动人体科学专业论文）游泳训练对大鼠空间学习记忆力和脑力NO·OHcGMP、cAMP的影响.pdf

论文摘要 磷究背景； 国内外的研究表明，长期的适宜运动有助于人溅动物的学习记忆力，但其生 物爨剩势誉溥楚。瑟n 剑o l 沁g 御与叔蠢秘绩弩羚导途绞在学习记忆等多弹 擞理功能中有着重要的作用，本研究认为：n o o 眦蛐p 与醋l m p 信号通路可 能参与了逡幼提高学习记忆能力的信号传导过程。 垂静； 通过实验研究，比较与分析长期的游泳训练对火鼠空间学习记忆能力的影响 投其与n 钟o l 王- c g 凇与c 觚穰信号传譬之阀的关系。 材料警方法： 将2 0 只2 月龄雄性s d 大鼠进行3 次( 3 0 分次) 适应性游泳训练后，随机 努隽安静瓣爨囊( c 袋，珏= l o ) 岛游泳翊练缝( 谍，辩1 0 ) 。粪孛，c 歉缀大瑟蚕 逐动：t r 缀大鼠每周1 6 进行6 0 m i b ，d 无负重游泳训练，欺8 周。随后在第9 劂进行m 砌s 承迷富实验。t r 组大鼠在在最后一次训练结束后即刻，与c r 组 犬鼠一同颧头处死，凝箍组织冷冻保存。瘸硝酸还勰酶试剂窳法、放射恕疫法分 别测定海马、前额叶皮质中n 0 、o h 、c g p 与队m p 的含量。 缝暴： 1 、稂组大鼠与c r 组相比较，体重鼹著降低； 2 、t r 缀大鼠与c r 组相比较，在定位航行训练中表现出空间记忆能力有一 宠豹握褰； 3 、t r 组大鼠与c r 组相比较，海马中n o 与c a m p ，c g m p 比值爨藩性升高 ( p o 0 5 ) ，g a m p 存在极显著性舞离( p o 。0 1 ) ；藏额时皮蕨中n 0 、c a m p 与 嫩m p ，c g 凇比值显藉升高( p o 0 5 ) 。 结论与建议： l 、8 髑魏游泳镁练在一定凝疫上鬟舞了大鬣戆空潺学爵记忆藐交； 2 、8 阆的游泳训练使大鼠海马、前额叶皮质中的n 0 窘艇发生显蒋升高， 撼示n o 可能通过n 嵇c g m p 通路等多个途径对运幼提高学习记忆力产生影睫； 阏耩手，太鬣海马、蘸额砖疫凌巾c 燃p 分别发生了疆著与辍鼹著豹升离，提示： 遗动可能通过c a m p 的作用对诚忆的后期巩固阶段产生重要的作用。 关键词：运动；犬鼠：学习记忆；海马；前额叶皮质；畿化氮；羧自由基； 环磷酸鸟麓；环磷酸腺营 b 藏e k g l 绷n d ： s t u d i i n d i c a t c dt h a t l o n g 融旺na p p r o p r i a t ec x e r c i s ec o u l db eb e n e f i c 谢f o rl h e l e 糊i n 母m e m o l 了o fh u m a no ra n i m a l s ，b 小i l sb i o l 晒糟lm e c h a n i s m sw a s 硼i c l e a f b o t hn o 产o 摊_ c g m p 柚dc 怂仔嚣i 印a l 锄n s d u c t i o np a t l l w a ym i 曲tp a n i c i p a t ei n m 勰yp h y s i o l o g i c a lf 岫d i 锄sw h i c h 妣l u d cl c a m i n g - m 懒。哆s oi t u l db cb 。l i e v e d l 妇n o 叼睇娟氛臻硒de a m ps i g 醯l 嘲s d 蝣t i 雌p a 搬w a ym a yb e 粥e 黼e dw i m t l i es i 弘a lt 础s d u c t i o np 玎o c c 鹪o f 麟e r c i i m p 删，i n gl e a m i g - m 锄o r y o 韬霉c 娃张： b yi h i se x p 鲥嘶e 删r 姻眈日出，t 0c o m p a r ea n d 柚a l y z ct h er e l a t i o n s h i pb e t w e 蝴 穗e 妇纛珏e 珏o e o fb 姆l e l 擞辅西m 蕊i 琵雌娣戢蕴ll 主n 分m 程珏瓣y 纽拖la 纛d n o o i k g m p 如dc a m ps i 印a lt 舯s d u c t i 曲雕t h w a y m a 虹一一s m 艇瓤岫s ： a f t c f3t i l n 鹉a d a p t a b l e 锄缸吼i n ge x e r d ( 3 0m i np 汀t i m 咄2 0m a l es dr a l s w e 坞d i v i d c di n t o2 豁o u p s ：t h c n 蜘l 掣o u p ( c r n = l o ) 柚dt l 蝣e x e f c i s e 掣蜘pc r r ， n = l 国c rd 撼n o ts w i m ，黝dt r s w a me v e r y d a y 细蠕m o n d a yt os a t 瑚幽y ( 6 0m 衲 p c rt i m e ) 柚dh a dn o t b 硼酶n c dw i t h 柚y t h i n g 1 1 l et o t a lw 撼8w c e k s 。a l lm t sd i d 期 喇s w a 姆f m a z e 鑫1 9 掰w 鏊a 珏d w 雠髓稍t e d s w i 撼ya t k l a s t 扛a i 髓n g o f l r 锄l d g o tt l i el l i p l ，0 衄m p u s 卸d _ i h cp 投o n t a l0 0 r t e xo f 珀t st 06 屯e z e 1 0d c t e r m i n ct h c l g 张l s 醒n o 、o 珏、c g 弹翳强鑫d 气捌嚣主耄w e 碍擞醛e 毯辩o f 氆e 瑶e 宅耋| 丽so f l 羟e 挂精i c 矗c i d 如觚i m z 枷e 越 r e a g c n ib 蜮a n dr i a 豫s p c 甜v c l y 襄掰潍i b ： 1 c o m p a r e dt oc r ，i t u l db c 协岫d 协a tt h ew e i 馥to ft rw 勰r e d u c e d o i ，v i 。t l s l y ； 2 c 印雄a 托dt oc r ，i tc o m db ef o u dt h tt h e | c 枷i n 鬈_ m e m o r yo f ( 漾w a s i m p m v e d a c e r t a i ne x t 嘲t b yt l i ep l 嗽n a v i g a t i o n 椭【i n i n g ； 3 汹p 鑫聪dt oc r ，i 童u 重db e 幻黼d 氇a tn o 髓dc a m p 惩g m po fc ri n h i p l ) 0 ：籼p u s w e r ce l l h 锄c c d o b v i o u s l y ( p 0 0 5 ) ，t h e l “e lo f 拍m p 抽l l i p 脚p u s w 豁c 纛蠢勰。醛w f yo l ，v i 渊s 每( 擎固露1 ) ；a 纛dl kl e 张l so fn o 、“湛薹pa 稍 c a m l ，c g m pi np r c 觚咀t a l n e xw c r ee n h 粕c c do b v i o u 8 l y ( p 0 0 5 ) c 搠l d 疆蔷妇s 葶翻毽嚣t 妇s ： 1 一s w i m m i n gt 腑i n i l l go f8w k sh a di m p m v e dt h es p a t i a 重l e a m i l l g - m e m 翻哼协 r a t s 伽ac e f t a i ne x t 倒l t ： 2 s w i m l n i n g 蚓n i n g0 f8w e e bh a dc h 趾g e dt h e1 e v e lo fn 0 衲h i p p o c a n l p u s 觚dp 坤f 仰t a lc o r t e xi n 糟i so b v i o u s 重y i ti ss u g g c s t e dt b 矗lc x e r d l l l d f e c t 也e p f o c e s so fl e a m i n 酽m 锄o f y _ b yn o - c ( 斑ps i 弘砖缸钮s d u c t i 嘣p a 主h w a y ；m e a i l w h i l e s w i m m i n gt r a i n i l l go f8w e c k sh a dc h 的黔dt l l el e v e lo fc a m pi nh i p p o c 锄p u sa i l d p 瑶蠹。基t 连薹c 哦e x 弦l a t s 锺，v i o s i y 主li si m p 重i e d 耄圭l 鑫重e x e l c i s ec 0 越da e 嘲t h el a t e p h r a s eo fl e a m i n g _ m e m o r yb yc a m ps i 弘a lt 砌s d u c l i o np a t l l w a y - k 卫yw o r d s ：e x e i c i s e ；强t s ；l e a m i n 舻m e m o r y ；h i 鞭p u s ；p 黼丘o n t a l f t 燃； n o ；o h ；c g m p ；洲p 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 作者签名：三i 奎呈日期：垒! ：s - s 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索有权将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在 解密后适用本规定 学位论文作者签名：王洚耳 日期：圣翌壶：鉴：! s 导师签名： 彳参皮 日期：j o o6 ，f f j 第一部分：运动、学习记忆与脑内环核督酸系统的信号传导( 综述) l 学习记忆 学习与记忆是2 个紧密相关却又互相区别的概念。l 【a n d e l 认为，学习怒我 们获取拜界信息的邈程，记忆蕺梅这磐信惑进行编码、存储虢及群提取酌过释瓯 因l 敷，我们能够学习是因为我嬲豹经历使我们的大脑产生了变化，霭我们能够记 忆是因为我们的大脑在一段时间内保持了这种变化1 2 】。学习是由于经验所引越的 行为改变；记忆是储存和回忆学习过的经验豹懿力1 3 】。学习是对经验做出反液， 是渡交移必的戆力；恧记惦是掩这秘凝经骏翻耨簿炎存德越来【4 l 。 把刺激转换为电流信号，再以生物学变化来接受信号，并形成新的神经网络， 这就是学习和记忆。学习和记忆过程改交了脑神经元突触连接的隈发。外部世界 在魑悫裘象弱形成秘更裁涉及裂神经鼹终缳撼蛇改变。这类袭象燕磐秀移个蠼产 生的基石出1 4 j 。荧国哥伦比旺大学蹦cr 。憋u l d e l 博士因阐明学习记忆的分子机制 而获得2 0 0 0 年诺受尔生璨学或医学奖。 1 1 学掰记配概述 依撰不同豹标溅可以把学习记忆分为不囿的类型。 一般将记忆分为2 种类型，即有关技熊的记忆和有关知识的记忆( 阕1 ) 1 1 一。 事实 内侧颥叶 瓣箍 海马 事件启动效应 程序性记忆联合1 生学习 非联台性学习 技巧、习惯) ( 经典与操作( 习惯他、敏感化) 馕续 条件藏射) 胍反应 新皮朦纹状体杏仁核 小脑反射通路 ，l 、貉f 海弩)( 海弩) 运动皮层 图l 记忆的分类及其相关的脑结构 戮蔷1a 勰s 鹪o f 搬e i n o 搿a n di 招r e l a t e ds l r u c t u r eo fb r 丽n 1 1 1 非陈述记忆与陈述记忆 认知心理学家将有关技能蟊勺记忆称为稚陈述记忆绒内隐记忆 ，试戈沁是逶遗罐强谷氮羧瓣释藏 来调节脑内c g m p 所依赖的突触可塑性变化1 3 l 】。此外，用硝普钠( s n p ) 或同时 给予a d p 核糖基转移酶( a 瑚r t ) 抑制剃尼克酰胶( n i c ) 侧脑室内注射发现 s 潆使丈鼠在被动回避反应的短时记忆尚长对记能和主动回避反应瓣学习记忆 髓力增强，而n l c 可阻断s n t 增强记忆的效应；同时发现s n p 可使海玛和大脑 皮蔟熬a 辨艇活经豢薯舞衰，弧为a 踏r 零霹戆怒n o 终雳瓣靶分子乏一l l 惦l 。 2 3 环磷酸腺苷( c a l 恤，) 信号传导系统 e a m p 建最早被发现的第二傣使，鼗瓣s h 氇e f l a 嬲等人叉在糖覆分髌熬硬究 巾发现了蛋囱激酶a ( p m 蜮nk i n a ，p 融) ，也被称为c a m p 依赖的鬣自澈酶 f c y d i cj 州n d e p e n d 蝴t 肿t c i nk i n a ) 。p k a 可以被c 枷p 激活，并能通过s e r 藏萋蕊磷酸纯蔼激滔磷酸纯酶激酶，该激鬻莠使蘩聚磷酸缱酶蠢茺活瞧豹磷酸纯 酶b 型转化为a 型i l 删，从而催化糖原的分解。随着克隆技术的发展，新发现的 撩自激酶及其同王酶以几何级数的速度增长，丙人们对它们的研究也目趋深入。 2 3 1 腺替黻环化酶( a c ) 腺苷酸环化酶( a d 蜘y l y lc y d 魑e ，a c ) 是催化煳限生成c 觚l p 的关键酶，在 积m p 绩怠传递建程审楚予中心越整。圭要毽括馥下4 令部分：a 、激素、耱经 递质以及局部调质等分子的受体( r ) ：b 、鸟苷酸结合蛋白( g 蛋白) ；c 、a c 缨纯亚单位( c ) ，分为嚣秘：一耱存在予心脏，其溪性由g s 套导：勇一释主要 夜脑组织中，能被魏2 锄激活；d 、滔化a c 驹协同因予，如g t p 、夺i d p k 镣。这些组分通常以免活性的状态散布予细胞质膜中，只有紧密结合在一起时才 爨骞活毪涔荩8 l 。 袭4 能激活或抑制a c 的激索戚介质 铀b l e 4h o 煳棚e 鞠dm e d i u m 继粒t i v a t i 骢躺d 托p r e 黼i 0 珏a c 2 3 2c a m p 的作用机制 当钋赛刺激( 如学习记忆避程、运动疲激等) 簪| 起细腿乡 僖息努_ 予与膜表嚣 受体结合厝，引起受体构象改变，受体与g 蛋囱结合介导a c 的活化与抑制过 程，促使a 皿脱去1 个p p i 而生成c a m p 。这类膜联受体含有7 个跨膜区域，其 胞内部分与g 蛋白( g l l 雠i n cn u c k o 棚eb i l l d i n gp m t c i n ) 紧密偶联，膜受体一g 蛋 白a c 这3 个成分构成一个复合物，调节着胞内的c a m p 含量。而在一些组织中， 同时还存在着一种a c 偶联的抑制性受体( r i ) ，它的激活导致了胞内c a 佃水 平的下降。c a m p 进而激活p k a 使靶蛋白磷酸化而传递信息。同时，c a m p 生 成后很快被磷酸二酯酶( p d e ) 水解生成5 a m p ，信号作用消失1 4 9 。5 8 j 。 表5c a m p 的作用机制 - i j l b l e 5m e c h 锄丘s mo fc a m 【pe 插e d l ：活性减弱或减少；t ：活性增强或增多 此外，应当注意部分细胞c g m p 和c a m p 水平之间的增加、减少与细胞机 能表现的相关性。当这些细胞c a m p 水平升高时，往往伴有c g m p 含量降低， 反之亦然。因此，c g m p 和c a m p 是许多细胞反应中的两个重要物质基础【4 9 l 。 2 3 3c a m p 依赖的蛋白激酶( p k a ) 当c a m p 不存在时，p k a 以无活性的全酶( h 0 1 皿y m c ) 状态存在。p k a 的分子是由2 个调节亚基( 亿g i l l 砒o r y 鲫b u n i t ) 和2 个催化亚基( t a l y t i c 蛐b u 血) 所构成的异四聚体，当p k a 的调节亚基与c a m p 结合时，导致调节亚基的结构 变化而与催化亚基发生解离，产生了1 个催化亚基二聚体和2 个激活的催化亚基 单体【1 0 8 l 。其解离反应式可以表示如下： r 2 c 2 + 4 c a m p r 2 ( c a m p ) 4 + 2 c + ( c 指活化态的催化亚基) 活化的p k a 催化亚基可以通过胞内的转位而接近不同的底物蛋白。在胞浆 中，p k a 可以通过调节r 罅1 偿l a p k 的活性而传递信号入核：催化亚基还可以 赢接转位进入核内，调节一些转录因子的活性，如c r e b 家族。p k a 通过对底 物蛋白激酶或转录因子的磷酸化反应，调节基因的转录或翻译，从而介导细胞对 外界刺激的反应。 1 8 2 3 - 毒。雌& p l a 与学习记。阮 c 怂董p 对绝大多数生理功能( 包攒学习记忆) 的1 瞧用童要题通过激活p