论文部分内容阅读
目的:基于~1H-NMR代谢组学技术研究不同运动方式改善CUMS大鼠抑郁症状的骨骼肌代谢组学机制,为抑郁症运动疗法的“肌脑Crosstalk”机制研究提供理论与实验参考。方法:将8周龄SD大鼠分为空白对照组(C)、模型组(D)、预运动组(P)、有氧运动组(A)、抗阻运动组(R)、有氧+抗阻运动组(AR)。采用慢性不可预测轻度应激(CUMS)进行造模,空白组正常饲养。4周后通过行为学指标(体重、糖水偏爱率、矿场实验)验证造模是否成功。模型组持续造模以保持抑郁状态,运动组大鼠边造模边给予相应的运动干预,P组和A组采用转轮跑步机进行跑步,抗阻运动采用动物负重爬梯方式,AR组采用以上两种运动方式,依次交替进行,各组持续4周。实验结束后次日收集大鼠腓肠肌与比目鱼肌,采用~1H-NMR代谢组学技术结合多元统计进行数据分析。结果:(1)4周造模结束后行为学结果显示:与C组相比,其余各组大鼠体重、糖水偏爱率、直立次数和穿越格数均显著低于C组(p<0.05,p<0.01),表明CUMS模型成功;运动干预4周后,各实验组大鼠行为学指标仍低于C组(p<0.05),除C组外,各组间大鼠体重无显著差异,P组和A组糖水偏爱率和直立次数显著高于D组,A组和R组穿越格数显著高于D组;(2)代谢组学结果显示:与C组相比,D组大鼠腓肠肌中丙二醇、乳酸、丙氨酸等4种差异代谢物显著升高(p<0.05,p<0.01);赖氨酸、柠檬酸、鹅肝肽、等6种差异代谢物显著降低(p<0.05,p<0.01)。主要参与的代谢通路包括:牛磺酸和亚硫磺酸代谢、丙酮酸代谢、TCA循环等8条途径;P组主要通过丙酮酸代谢和TCA循环显著回调乳酸和柠檬酸等6种差异代谢物;A组主要通过丙酮酸代谢和糖酵解或糖异生显著回调乳酸和α-葡萄糖等5种差异代谢物;R组主要通过TCA循环和赖氨酸的生物合成显著回调赖氨酸和柠檬酸3种差异代谢物;AR组主要通过TCA循环和丙氨酸、天冬氨酸与谷氨酸代谢显著回调丙氨酸和柠檬酸等4种差异代谢物;(3)与C组相比,D组大鼠比目鱼肌中丙氨酸、肌酐和甘氨酸等4种差异代谢物显著升高(p<0.05,p<0.01);乳酸、鹅肌肽和胆碱等9种差异代谢物显著降低(p<0.05,p<0.01)。主要参与的代谢通路包括:嘌呤代谢、甘油磷脂代谢和丙氨酸和天冬氨酸和谷氨酸代谢等8条途径。P组主要通过甘油磷脂代谢和甘氨酸、丝氨酸与苏氨酸代谢显著回调胆碱和磷酸胆碱等8种差异代谢物;A组主要通过牛磺酸、亚硫磺酸代谢和丙氨酸、天冬氨酸与谷氨酸代谢显著回调丙氨酸和胆碱等8种差异带代谢物;R组主要通过丙氨酸、天冬氨酸与谷氨酸代谢和丙酮酸代谢显著回调丙氨酸和肌酐等5种差异代谢物;AR组主要通过D-谷氨酰胺与D-谷氨酸代谢和丙氨酸、天冬氨酸与谷氨酸代谢显著回调肌酐和谷氨酰胺等5种差异代谢物。结论:不同运动方式均可改善大鼠抑郁症状,有氧运动呈现出最佳抗抑郁效果;预运动与有氧运动主要通过调节糖代谢、脂类代谢和丙酮酸代谢改善抑郁症状;抗阻运动与有氧+抗阻运动则主要通过调节氨基酸代谢改善抑郁症状;乳酸代谢和胆碱能代谢可能是“肌脑Crosstalk”的一部分内源性机制。