论文部分内容阅读
目的：
通过查阅和梳理文献，从中医学及运动生理学角度出发，研究4周的跑台运动结合生慧汤对睡眠剥夺大鼠SIRT1/NF-κB信号通路关键因子及相关炎症因子的调节作用，通过理论探讨和实验研究，研究跑台运动结合生慧汤改善睡眠剥夺大鼠学习记忆可能的作用机制。
方法：
1.理论探讨：通过查阅和整理文献资料，梳理并归纳中医学及运动生理学中运动、睡眠、认知功能三者的关系，探讨运动及睡眠对认知功能的影响，为运动结合生慧汤对睡眠剥夺引起的认知功能的损伤提供理论基础。
2.实验研究：对48只SPF级雄性大鼠采用随机数表法，随机均分为空白对照组(CON组)、跑台运动组(EX组)、完全睡眠剥夺组(TSD组)、完全睡眠剥夺+跑台运动组(TSD+EX组)、完全睡眠剥夺+生慧汤+跑台运动组(TSD+SHT+EX组)、完全睡眠剥夺+生慧汤组(TSD+SHT组)。EX组、TSD+EX组进行4周的跑台运动、TSD+SHT组给与4周的生慧汤灌胃、TSD+SHT+EX组同时给与4周的跑台运动及生慧汤给药之后，采用多平台水环境法建立大鼠完全睡眠剥夺模型，TSD组、TSD+EX组、TSD+SHT组、TSD+SHT+EX组进行72小时的睡眠剥夺。睡眠剥夺结束后采用Morris水迷宫行为学实验检测实验大鼠的学习记忆能力，采用Westernblot(免疫印迹试验)检测大鼠海马中SIRT1、IκBα、AC-NF-κBp65蛋白表达水平，采用实时荧光定量PCR技术和ELISA实验分别检测海马和血清中TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平，采用HE染色(苏木精-伊红染色法)观察大鼠海马的神经元形态，采用透射电镜观察大鼠海马神经元、线粒体等细胞器的形态。
结果：
1.建模结果：一般状态，CON组大鼠精神活跃，情绪稳定，睡眠规律， 毛发光泽整齐，活动正常。TSD组大鼠精神不振，情绪暴躁，睡眠不规律，毛发干燥杂乱;体重称量,造模前各组大鼠体重无明显差异，造模后TSD组、TSD+EX组、TSD+SHT+EX组、TSD+SHT组大鼠的体重增长均低于CON组。
2.Morris水迷宫：定位航行结果表明，与CON组比较，TSD组大鼠的上平台潜伏期和游泳总路程显著延长(P＜0.01)；与TSD组比，TSD+EX组、TSD+SHT组上平台潜伏期和游泳总路程缩短(P＜0.05)，TSD+SHT+EX组上平台潜伏期缩短(P＜0.05)，游泳总路程显著缩短(P＜0.01)。空间探索结果表明，与CON组比较，TSD组大鼠初次抵达平台时间显著延长(P＜0.01)，目标象限停留时间显著减少(P＜0.01)；与TSD组比较，EX组、TSD+EX组、TSD+SHT组大鼠初次抵达平台时间减少(P＜0.05)，目标象限停留时间增加(P＜0.05)，TSD+SHT+EX组初次抵达平台时间显著减少(P＜0.01)，目标象限停留时间显著增加(P＜0.01)。
3.HE染色：CON组大鼠海马神经细胞核深染，神经元细胞排列较为规整，结构完好且分布均匀；与CON组比较，TSD组部分神经元排列疏松紊乱，出现神经元数量减少，细胞核有固缩现象，如红色箭头所示；与TSD组相比，TSD+SHT+EX组、TSD+EX组、TSD+SHT组神经元细胞排列较规则，数量增加，细胞核饱满。
4.透射电镜：CON组大鼠海马神经元深染，细胞核规则，线粒体结构完好，数量适中，排列整齐，脂褐素大小正常；与CON组比较，TSD组部分神经元排列较为紊乱，神经元和线粒体体积有所增大，脂褐素体积变大，染色变深，如黑色箭头所示；与TSD组相比，经跑台运动、给药后的TSD+EX组、TSD+SHT+EX组、TSD+SHT组神经元细胞排列较规则，数量增加，线粒体损伤减轻，脂褐素体积有所增大，染色较深。
5.WB：与CON组比较，TSD组大鼠海马SIRT1、IκBα表达水平显著降低(P＜0.01)，AC-NF-κB表达水平显著升高(P＜0.01)；与TSD组比较，TSD+EX组海马SIRT1、IκBα表达水平升高(P＜0.05)，AC-NF-κB表达水平降低(P＜0.05)，EX组、TSD+SHT+EX组和TSD+SHT组海马SIRT1、IκBα表达水平显著升高(P＜0.01)，AC-NF-κB表达水平显著降低(P＜0.01)。
6.RT-PCR：与CON组比较，TSD组大鼠海马TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平显著升高(P＜0.01)；与TSD组比较，EX组、TSD+EX组、TSD+SHT+EX组、TSD+SHT组海马TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平显著降低(P＜0.01)。
7.ELISA：与CON组比较，TSD组大鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平显著升高(P＜0.01)；与TSD组比较，EX组、TSD+EX组、TSD+SHT+EX组、TSD+SHT组血清TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平显著降低(P＜0.01)。结论：
1.单独的运动干预或生慧汤给药对学习记忆均有一定的改善作用，但跑台运动结合生慧汤的联合干预方式对改善睡眠剥夺大鼠的学习记忆能力效果更加显著。
2.大鼠海马病理形态学实验结果表明，跑台运动结合生慧汤的联合干预对降低睡眠剥夺模型大鼠海马神经细胞损伤的效果明显。
3.跑台运动结合生慧汤的联合干预可能是通过调控SIRT1/NF-κB信号通路上SIRT1、IκBα、AC-NF-κB等关键因子的表达含量，发挥保护海马神经元的作用，降低睡眠剥夺引起的炎症反应。
4.跑台运动结合生慧汤的联合干预能使海马及血清中TNF-α、IL-6、IL-1β等炎症因子的水平显著降低，表明跑台运动结合生慧汤给药对睡眠剥夺引起的学习记忆损伤具有明显的改善作用。
通过查阅和梳理文献，从中医学及运动生理学角度出发，研究4周的跑台运动结合生慧汤对睡眠剥夺大鼠SIRT1/NF-κB信号通路关键因子及相关炎症因子的调节作用，通过理论探讨和实验研究，研究跑台运动结合生慧汤改善睡眠剥夺大鼠学习记忆可能的作用机制。
方法：
1.理论探讨：通过查阅和整理文献资料，梳理并归纳中医学及运动生理学中运动、睡眠、认知功能三者的关系，探讨运动及睡眠对认知功能的影响，为运动结合生慧汤对睡眠剥夺引起的认知功能的损伤提供理论基础。
2.实验研究：对48只SPF级雄性大鼠采用随机数表法，随机均分为空白对照组(CON组)、跑台运动组(EX组)、完全睡眠剥夺组(TSD组)、完全睡眠剥夺+跑台运动组(TSD+EX组)、完全睡眠剥夺+生慧汤+跑台运动组(TSD+SHT+EX组)、完全睡眠剥夺+生慧汤组(TSD+SHT组)。EX组、TSD+EX组进行4周的跑台运动、TSD+SHT组给与4周的生慧汤灌胃、TSD+SHT+EX组同时给与4周的跑台运动及生慧汤给药之后，采用多平台水环境法建立大鼠完全睡眠剥夺模型，TSD组、TSD+EX组、TSD+SHT组、TSD+SHT+EX组进行72小时的睡眠剥夺。睡眠剥夺结束后采用Morris水迷宫行为学实验检测实验大鼠的学习记忆能力，采用Westernblot(免疫印迹试验)检测大鼠海马中SIRT1、IκBα、AC-NF-κBp65蛋白表达水平，采用实时荧光定量PCR技术和ELISA实验分别检测海马和血清中TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平，采用HE染色(苏木精-伊红染色法)观察大鼠海马的神经元形态，采用透射电镜观察大鼠海马神经元、线粒体等细胞器的形态。
结果：
1.建模结果：一般状态，CON组大鼠精神活跃，情绪稳定，睡眠规律， 毛发光泽整齐，活动正常。TSD组大鼠精神不振，情绪暴躁，睡眠不规律，毛发干燥杂乱;体重称量,造模前各组大鼠体重无明显差异，造模后TSD组、TSD+EX组、TSD+SHT+EX组、TSD+SHT组大鼠的体重增长均低于CON组。
2.Morris水迷宫：定位航行结果表明，与CON组比较，TSD组大鼠的上平台潜伏期和游泳总路程显著延长(P＜0.01)；与TSD组比，TSD+EX组、TSD+SHT组上平台潜伏期和游泳总路程缩短(P＜0.05)，TSD+SHT+EX组上平台潜伏期缩短(P＜0.05)，游泳总路程显著缩短(P＜0.01)。空间探索结果表明，与CON组比较，TSD组大鼠初次抵达平台时间显著延长(P＜0.01)，目标象限停留时间显著减少(P＜0.01)；与TSD组比较，EX组、TSD+EX组、TSD+SHT组大鼠初次抵达平台时间减少(P＜0.05)，目标象限停留时间增加(P＜0.05)，TSD+SHT+EX组初次抵达平台时间显著减少(P＜0.01)，目标象限停留时间显著增加(P＜0.01)。
3.HE染色：CON组大鼠海马神经细胞核深染，神经元细胞排列较为规整，结构完好且分布均匀；与CON组比较，TSD组部分神经元排列疏松紊乱，出现神经元数量减少，细胞核有固缩现象，如红色箭头所示；与TSD组相比，TSD+SHT+EX组、TSD+EX组、TSD+SHT组神经元细胞排列较规则，数量增加，细胞核饱满。
4.透射电镜：CON组大鼠海马神经元深染，细胞核规则，线粒体结构完好，数量适中，排列整齐，脂褐素大小正常；与CON组比较，TSD组部分神经元排列较为紊乱，神经元和线粒体体积有所增大，脂褐素体积变大，染色变深，如黑色箭头所示；与TSD组相比，经跑台运动、给药后的TSD+EX组、TSD+SHT+EX组、TSD+SHT组神经元细胞排列较规则，数量增加，线粒体损伤减轻，脂褐素体积有所增大，染色较深。
5.WB：与CON组比较，TSD组大鼠海马SIRT1、IκBα表达水平显著降低(P＜0.01)，AC-NF-κB表达水平显著升高(P＜0.01)；与TSD组比较，TSD+EX组海马SIRT1、IκBα表达水平升高(P＜0.05)，AC-NF-κB表达水平降低(P＜0.05)，EX组、TSD+SHT+EX组和TSD+SHT组海马SIRT1、IκBα表达水平显著升高(P＜0.01)，AC-NF-κB表达水平显著降低(P＜0.01)。
6.RT-PCR：与CON组比较，TSD组大鼠海马TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平显著升高(P＜0.01)；与TSD组比较，EX组、TSD+EX组、TSD+SHT+EX组、TSD+SHT组海马TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平显著降低(P＜0.01)。
7.ELISA：与CON组比较，TSD组大鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平显著升高(P＜0.01)；与TSD组比较，EX组、TSD+EX组、TSD+SHT+EX组、TSD+SHT组血清TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平显著降低(P＜0.01)。结论：
1.单独的运动干预或生慧汤给药对学习记忆均有一定的改善作用，但跑台运动结合生慧汤的联合干预方式对改善睡眠剥夺大鼠的学习记忆能力效果更加显著。
2.大鼠海马病理形态学实验结果表明，跑台运动结合生慧汤的联合干预对降低睡眠剥夺模型大鼠海马神经细胞损伤的效果明显。
3.跑台运动结合生慧汤的联合干预可能是通过调控SIRT1/NF-κB信号通路上SIRT1、IκBα、AC-NF-κB等关键因子的表达含量，发挥保护海马神经元的作用，降低睡眠剥夺引起的炎症反应。
4.跑台运动结合生慧汤的联合干预能使海马及血清中TNF-α、IL-6、IL-1β等炎症因子的水平显著降低，表明跑台运动结合生慧汤给药对睡眠剥夺引起的学习记忆损伤具有明显的改善作用。