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研究目的:观察12周规律有氧运动对APP/PS1转基因小鼠中枢神经元线粒体MPTP功能的影响。为规律有氧运动促进神经功能恢复提供一定实验室依据。研究方法:(1)实验分组:6月龄雄性APP/PS1小鼠(AD模型)及C57BL/6J小鼠随机分为AD安静组(AS)、AD运动组(AE)、正常安静组(CS)、正常运动组(CS)。CE、AE组进行12周规律有氧运动。(2)八臂迷宫检测小鼠工作及参考记忆错误频率。(3)免疫组化、荧光染色及Dotblot检测额叶、颞叶、海马中Aβ低聚物及多聚体含量。(4)荧光染色检测MPTP开放程度。(5)ELISA检测额叶、颞叶、海马中COXIV、ABAD活性。(6)Western Blot检测额叶、颞叶、海马中COXIV、ABAD、Cyp-D、ANT1、ANT2、VDAC-1相对含量。研究结果:(1)行为学:9月龄AD组工作及参考记忆错误频率明显增加(P<0.05)。运动干预(AE组)显著提高其工作及参考记忆能力(P<0.05),同时CE组工作及参考记忆能力较CS组亦提高(P<0.05)。(2)AD组额叶、颞叶、海马出现明显病理性Aβ沉积,低聚物Aβ显著增加(P<0.05);运动显著降低其额叶、颞叶、海马多聚体Aβ斑块直径和分布区域(P<0.05)以及低聚物Aβ的含量(P<0.05);CE组与CS组相比,颞叶可溶性低聚物Aβ含量显著性降低(P<0.01)。(3)AD组额叶、颞叶、海马MPTP开放程度显著增加(P<0.05);运动显著降低各脑区MPTP开放程度(P<0.05)。CE组与CS组相比,额叶、海马MPTP开放程度显著性降低(P<0.05)。(4)AD组额叶、颞叶、海马Cyp-D、ANT1、VDAC-1蛋白表达显著增加(P<0.05),ANT2蛋白显著降低(P<0.05)。运动使各脑区Cyp-D、ANT1、VDAC-1蛋白表达显著降低(P<0.05),提高ANT2蛋白表达(P<0.05)。CE组与CS组相比,额叶、颞叶、海马Cyp-D蛋白表达显著降低(P<0.01),额叶、颞叶ANT2蛋白表达提高(P<0.05)。(5)AD组颞叶、海马COXIV蛋白表达明显降低(P<0.05),海马ABAD蛋白表达增加(P<0.01);运动显著提高颞叶、海马COXIV蛋白表达(P<0.05),降低海马ABAD蛋白表达(P<0.01)。CE组与CS组相比,额叶、海马COXIV蛋白表达显著提高(P<0.05)。(6)AD组额叶、颞叶、海马COXIV、ABAD蛋白酶活性显著降低(P<0.05);运动提高其额叶、颞叶、海马COXIV酶和颞叶、海马ABAD蛋白酶活性(P<0.01)。CE组与CS组相比,额叶、颞叶、海马COXIV蛋白酶活性显著提高(P<0.01)。研究结论:12周规律有氧运动训练可有效地改善9月龄APP/PS1双转基因小鼠模型的学习记忆能力。其中抑制额叶、颞叶及海马低聚物Aβ产生及多聚体Aβ沉积,减少Aβ与线粒体相关蛋白CypD、ANT1、ANT2、VDAC-1相互作用,上调线粒体氧化磷酸化相关蛋白酶ABAD、COXIV的活性,进而调控MPTP的开放程度,增强线粒体能量代谢功能,可能是有氧运动改善AD模型学习记忆能力的机制之一。