目的：本实验通过建立SD大鼠长期不同运动负荷游泳模型，探讨长期不同运动负荷后对大鼠学习记忆及海马ST8SiaⅣ表达的影响。方法：48只SD大鼠随机分为对照组（C，n=16），中等负荷运动组（M，n=16），过度负荷运动组（O,n=16）。C组分为对照生化组（C₁）和对照水迷宫生化组（C₂）。M组分为中等负荷生化组（M1）--和中等负荷水迷宫生化组（M₂）。O组分为过度负荷生化组（O₁）和过度负荷水迷宫生化组（O₂）。C组自然饲养，不加干预，M组和O组大鼠进行为期7周的不同负荷游泳训练。C₁、M₁、O₁组，最后一次训练后即刻一同断头取脑。C₂、M₂、O₂组，在进行10天水迷宫后取材，取材方式同前。Morris水迷宫法检测游泳训练对大鼠学习记忆能力的影响, HE染色、免疫组织化学、Real-time PCR和Western Blotting方法，测定海马微结构的变化和ST8SiaⅣ蛋白及基因表达。结果：1.水迷宫行为学检测结果：潜伏期时间各组均随着训练时间的延长而缩短，各组每天横向对比，均无显著性差异，纵向对比各组第一天与后九天均有非常显著性差异（P＜0.01）；C₂、M₂、O₂组分别在第5天、第4天、第3天进入稳定期，潜伏期时间不再缩短。第一象限时间百分比各组均随着训练时间的延长，逐渐增加，各组从第2天开始，第一象限时间百分比出现非常显著性升高，到第五天各组均达到稳定状态。M₂穿越平台次数要高于其它两组，但差异不显著。2.HE染色结果：C组和M组大鼠海马神经元排列整齐,形态完整,细胞间质均匀、致密,未见异常改变；O组大鼠海马神经元排列紊乱，有部分细胞染色加深，细胞间质疏松。3.免疫组化结果：M₁组海马CA1、CA3区神经元中ST8SiaⅣ阳性表达非常显著高于C₁、O₁组（P<0.01）；M₂、O₂组ST8SiaⅣ阳性表达非常显著高于C₂组（P<0.01）；O₂组ST8SiaⅣ阳性表达显著高于M₂组（P<0.05）。4. Real-time PCR ST8SiaⅣ结果：M₁和O₁组基因表达均高于C₁组，但差异并不显著；O1组基因表达低于M₁组，但差异并不显著。M₂组基因表达明显高于C₂组（P<0.05），O₂组基因表达高于C2组，但差异并不显著；O₂组基因表达低于M₂组，但差异并不显著。5.ST8SiaⅣ Western blotting结果：O₁组蛋白表达显著性高于C₁组（P＜0.05）；O₁组蛋白表达显著性高于M₁组（P＜0.05）。M₂组蛋白表达显著性高于C（2P＜0.05）；O₂组蛋白表达非常显著性高于C₂组（P＜0.01）。结论：1.运动组比对照组更快地形成了空间记忆能力。2.长期中等负荷运动有利于保护大鼠海马的微结构，从而促进了大鼠学习记忆能力的提高；过度负荷运动造成了大鼠海马结构的损伤，从而对学习产生了不利影响。3.长期中等负荷运动使ST8SiaⅣ表达升高，可能机制是由于ST8SiaⅣ表达的增加，进而使PSA-NCAM增加，促进海马神经元建立更多的突触联系，使学习记忆能力增加。过度负荷运动使ST8SiaⅣ表达升高，可能机制是由于ST8SiaⅣ表达的增加，使PSA-NCAM增加，修复过度负荷所致的大鼠海马神经元损伤。