运动训练对老年痴呆小鼠的改善作用

1、运动训练对老年痴呆小鼠的改善作用【关键词】运动训练;学习记忆;自由基;组织形态学;微循环;耐缺氧随着社会人口的老龄化，老年痴呆的发病率逐年上升，老年痴呆的核心病症是记忆力、认知力等方面的障碍，不仅影响病人的生活质量，而且给家庭和社会带来沉重的负担。因其发病机制尚未完全说明，临床尚缺乏理想的防治药物。大量研究说明，运动训练能增强机体免疫功能1、延缓衰老2，促进小鼠脑局灶缺血后功能恢复3。但运动训练对老年痴呆小鼠记忆才能的影响未见报道，本实验通过观察运动训练对学习记忆障碍小鼠学习记忆才能、耐缺氧才能、微循环的影响及脑组织中超氧化物歧化酶(SD)、丙二醛(DA)含量及海马组织形态学改变，来考察运动训

2、练对学习记忆障碍小鼠学习记忆才能的影响，并讨论其作用机制，为进一步研究运动对老年痴呆的防治提供理论根据。1材料与方法1.3实验方法1.3.1运动训练过程4分别将高、中、低运动量组小鼠放进转速为9r/in，直径为17的带轴承转笼，让其被动跑笼。高运动量组小鼠第1天跑30in，每天增加20in，直至每天跑2h;中运动量组小鼠第1天跑20in，每天增加15in，直至每天跑80in，低运动量组小鼠第1天跑10in，每天增加10in，直至每天跑40in。共训练6，每周跑5d，周四、周日休息，每周日记录各组小鼠体重。空白对照组、模型组、尼莫地平组每次置于转笼中，但转笼不转动。第5周开场，尼莫地平组小鼠灌胃

3、给予尼莫地平30g/kg，1次/d。所有运动训练均在动物暗周期6p10p完成。1.3.2小鼠亚硝酸钠致记忆稳固障碍模型的制备按文献方法5，每天在小鼠游泳训练后立即腹腔注射NaN2125g/kg，制作学习记忆稳固障碍模型。1.3.3小鼠水迷宫法5实验装置主要由一只圆形水池、一个可挪动位置的透明有机玻璃平安台和摄像机组成。圆池直径80，高44，平安台高20，顶端圆形，直径为8。水池分成均等的4个象限。按实验要求，可任意地将平安台设置于某一象限的中间。定向游泳实验的详细方法如下：平安台固定在4个象限中的任意一个位置不变。将小鼠头朝池壁轻轻地放入水中，让动物寻找平安台，小鼠爬上平安台后使其停留15s，

4、然后放入笼中。每天2次，共训练4d，摄像机拍摄实验全过程，记录动物游泳轨迹，经软件分析计算动物总游泳时间和总轨迹长度。动物总游泳时间为逃避埋伏期，总轨迹长度为游泳路程。1.3.4小鼠脑组织中SD、DA的测定6rris水迷宫测试完毕后，断头取大脑，用预冷生理盐水冲洗外表血液，滤纸擦干，取一半脑组织，以重量/体积比19参加4生理盐水，制成10%的匀浆，3000r/in低温离心15in，取上清液，按试剂盒说明，用可见紫外分光光度计测定大脑组织SD活性及DA含量，另一半脑组织留做石蜡切片。1.3.5小鼠脑组织石蜡切片的制备及HE染色rris水迷宫测试完毕后，断头取大脑，用预冷生理盐水冲洗外表血液，滤纸

5、擦干，取一半脑组织，10%甲醛溶液固定，常规石蜡切片，HE染色，显微镜下观察海马形态学改变。1.3.6小鼠耳廓微循环的测定7取昆明种小鼠50只，体重3135g，12月龄，雌雄各半，按体重随机分为5组，即空白对照组、尼莫地平组、高运动量组、中运动量组、低运动量组，每组10只。训练方法同1.3.1。运动训练完毕后，各组小鼠腹腔注射乌拉坦1200g/kg麻醉后固定在小鼠观察台上。耳廓去毛(用透明胶带黏去)后，调节耳托高度，在耳廓外表滴加液体石蜡，使耳廓平展在耳托上。将观察台置于显微镜载物台上，调节冷光源至适当亮度，在透射光下，用100倍镜观察小鼠耳廓微循环情况。分别记录各鼠耳廓微动脉、微静脉血管管径

6、及血流速度,以判断微循环改善情况。1.3.7小鼠急性脑缺血性缺氧实验8取昆明种小鼠50只，体重3135g，12月龄，雌雄各半，动物分组及训练方法同1.3.6。运动训练完毕后，用剪刀在小鼠双耳连线处快速断头，立即按秒表记录小鼠断头后至张口喘气停顿时间，即小鼠张口呼吸时间。1.3.8小鼠亚硝酸钠模型常压耐缺氧实验8取昆明种小鼠60只，体重3135g，12月龄，雌雄各半，动物分组及训练方法同1.3.1。运动训练完毕后，除空白对照组外，其余各组小鼠均腹腔注射亚硝酸钠125g/kg，制备缺氧模型，5in后，将小鼠逐只放进盛有10g钠石灰的250l密闭广口瓶中，记录每只小鼠存活时间。1.4统计学处理实验数

7、据用xs表示。采用SPSS11.0软件进展方差分析和t检验。2结果2.1运动训练对记忆稳固障碍小鼠埋伏期的影响与空白对照组比拟，模型组小鼠，第3、4、5、7次训练逃避埋伏期均显著延长(P0.05)。与模型组比拟，高运动量组小鼠第3、4、7次训练的逃避埋伏期均显著缩短(P0.05)，中运动量组小鼠第4、5次训练的逃避埋伏期均显著缩短(P0.05);低运动量组小鼠第4次训练的逃避埋伏期显著缩短(P0.05);各组小鼠在其他次数训练时，逃避埋伏期均有缩短趋势，但差异无统计学意义(P0.05)。实验结果说明，运动训练能显著缩短亚硝酸钠致记忆稳固障碍模型小鼠rris水迷宫定向游泳实验埋伏期，改善亚硝酸钠

8、致记忆稳固障碍模型小鼠空间学习记忆才能。见图1。与空白对照组比拟：1)P0.05,2)P0.01;与模型对照组比拟：3)P0.05,4)P0.01图1运动训练对亚硝酸钠致记忆稳固障碍模型小鼠rris水迷宫埋伏期的影响(xs,n=10)2.2运动训练对记忆稳固障碍小鼠脑组织SD、DA的影响与空白对照组比拟，模型组小鼠脑组织中SD活力显著降低(P0.01)，DA含量显著升高(P0.01);与模型组比拟，尼莫地平组、高、中、低运动量组小鼠脑组织中SD活力均显著升高(P0.05，P0.01)，DA含量显著降低(P0.05，P0.01)。说明运动训练能显著进步亚硝酸钠致记忆稳固障碍模型小鼠脑组织中SD活

9、力，降低DA含量，进步小鼠去除自由基的才能。见表1。表1运动训练对记忆稳固障碍小鼠脑组织SD和DA的影响与空白对照组比拟：1)P0.01;与模型组比拟：2)P0.05，3)P0.012.3运动训练对记忆稳固障碍小鼠海马组织形态的影响与空白对照组比拟，模型组海马A3区神经细胞变性坏死，表现为轴突消失、胞浆深染、空泡样变，核固缩、胞膜核膜界限不清。转贴于论文联盟.ll.高、中、低运动量训练不同程度改善了A3区神经细胞病理改变。说明运动训练能改善亚硝酸钠致记忆稳固障碍模型小鼠海马组织形态的损害。见图2。2.4运动训练对记忆稳固障碍小鼠常压耐缺氧的影响与空白对照组小鼠存活时间(54.816.1)in比

10、拟，模型组(89.013.7)in显著延长(P0.01);与模型对照组比拟，尼莫地平组、高、低运动量组小鼠存活时间均显著缩短分别为(42.815.6)、(68.212.5)、(57.330.0)、(62.515.4)in(P0.01，P0.05)，中运动量组小鼠存活时间有缩短趋势，但差异无统计学意义(P0.05)。说明运动训练能显著缩短亚硝酸钠模型小鼠常压耐缺氧存活时间。2.5运动训练对小鼠急性脑缺血缺氧实验的影响空白对照组小鼠断头后张口呼吸时间为(14.01.4)in，尼莫地平组、高、中、低运动量组均显著延长分别为(17.00.8)、(18.53.0)、(19.02.2)和(17.252.2

11、)in(P0.05)。说明运动训练能显著延长断头小鼠张口呼吸时间。2.6运动训练对小鼠耳廓微循环的影响与空白对照组比拟，尼莫地平组小鼠微动脉、静脉流速显著增加(P0.05)，高运动量组小鼠耳廓微动脉、微静脉流速均显著增加，微动脉管径均显著增加(P0.05);中运动量组小鼠耳廓微动脉管径均显著增加(P0.01);低运动量组小鼠耳廓微动脉流速及微动脉管径均显著增加(P0.05);结果说明，运动训练能显著增加微动脉、微静脉血流速度，增加微动脉管径，改善微循环。见表2。图2运动训练对亚硝酸钠致记忆稳固障碍模型小鼠海马组织形态的影响(HE染色，100个)表2运动训练对小鼠耳廓微循环的影响与空白对照组比拟

12、：1)P0.05，2)P0.013讨论3.1运动方式的选择及运动量确实定研究说明，合理安排的运动训练可以促进新陈代谢，增强活力，改善心血管功能，促进学习记忆5。运动训练对机体影响的研究常选用小鼠或大鼠。小鼠运动方式有3种:平板跑台运动;小鼠游泳运动;跑转笼运动。每种运动方式既有优点又有相对的缺乏，被动跑笼训练，可以训练小鼠抓握和行走才能，模拟人的跑步运动，还可防止平板跑台运动造成的应激反响。所以该实验采用小鼠被动跑转笼法对小鼠进展运动训练。本实验参考Frdye等人研究运动对小鼠海马的影响时观察到小鼠的平均跑速为913/in9，陈运才等研究不同年龄小鼠主动跑转轮的运动量的变化显示5月龄小鼠每周约

13、跑4500圈(直径为17的转笼)10，确定运动量。3.2记忆稳固障碍小鼠模型的制备一次性腹腔注射亚硝酸钠120g/kg是制造小鼠记忆稳固障碍模型的常用方法11，亚硝酸钠大量进入机体后，可使正常的血红蛋白变为高铁血红蛋白，失去携氧功能，引起组织缺氧12，我们根据实验条件加大亚硝酸钠剂量(125g/kg)，可引起记忆稳固障碍。3.4海马与学习记忆的关系海马构造是学习记忆的重要部位，其中，海马区对缺氧缺血特别敏感，海马区被认为与学习记忆亲密相关14。本实验证实海马神经元构造的复杂变化与学习记忆亲密相关。3.5运动训练对亚硝酸钠模型小鼠常压耐缺氧才能的影响亚硝酸钠大量进入机体后，可使正常的血红蛋白变为高铁血红蛋白，使其失去携氧功能，造成组织缺氧12，将小鼠放在密闭容器中，使其进一步受缺氧因素损害。本实验结果显示，模型对照组小鼠存活时间显著延长，尼莫地平组和高、低运动量组小鼠存活时间均显著缩短。这可能是与注射亚硝酸钠后，造成机体组织缺氧，模型组小鼠对缺氧已经适应，较耐受缺氧状态，所以存活时间较长;而尼莫地平与运动均能对抗亚硝酸钠的致缺氧作用，反而使小鼠不能耐受密闭缺氧，所以存活时间较短。3.6运动训练对小鼠耳廓微循环及耐急性缺血性缺氧才能的影响机体各部位尤其是脑组织的供血缺乏，导致神经元代谢下降，进而可引起脑老化、甚至痴呆。国内外已有脑血流量降低度与痴呆的