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研究目的:抑郁症是一种常见的情感障碍性疾病,表现为情绪低落、兴趣丧失,甚至有自杀冲动,极大地增加了家庭和社会经济负担。海马是边缘系统学习记忆的关键部位,在抑郁症的发展中起着重要作用,参与情绪活动的调节。研究表明,慢性炎症是神经精神疾病的危险因素,在抑郁症的发病机制中起着关键作用。突触素是突触囊泡中的膜蛋白,在突触可塑性和认知功能中发挥重要作用。最近的研究表明,突触素参与抑郁行为及认知过程,突触素减少可能导致神经退行性和神经精神疾病的认知缺陷。并且多数学者研究发现,促炎细胞因子可通过改变突触蛋白影响学习记忆过程。因此,可以认为神经炎症因子及突触素可能在慢性应激诱导的认知功能障碍中发挥重要作用。目前,改善抑郁症主要采用药物和非药物干预两种方式,并且研究表明,运动是一种成本较低、且有效的干预措施,但具体机制尚不清楚。因此,本研究通过复制通过慢性不可预知温和应激(CUMS)复制大鼠抑郁模型,探讨4周自愿转轮运动对CUMS大鼠学习记忆能力的影响,及确定这些影响是否与海马炎症因子(IL-6、TNF-a及IL-10)及突触素表达有关,以期为运动干预抑郁症提供理论依据。研究方法:44只雄性成年SD大鼠,重(200±20)克,被安置在室温(22±2)℃、湿度(50±10)%、12 h昼夜循环光照的动物饲养室,大鼠可自由摄食及饮水(除禁水、禁食期间)。大鼠购回适应饲养室环境1周后被随机分为4组,即对照组(C)、运动组(E)、应激模型组(CUMS)、应激运动组(CUMS+E)。随后,CUMS组及CUMS+E大鼠从第2周开始接受为期4周的CUMS;CUMS+E及E组大鼠在整个实验过程中从第2周开始接受自愿转轮运动,为期4周。C组大鼠除了必要的例行鼠笼清洁,不做任何干扰。自愿运动及应激结束后,采用八臂迷宫实验评估大鼠空间学习记忆能力;八臂迷宫实验结束后,采用ELISA法进行海马组织炎症因子IL-6、TNF-a及IL-1β水平的测定;免疫组化染色法观察海马突触素的表达,HE染色观察海马组织病理学结果。研究结果:(1)HE染色结果:C组及E组大鼠海马神经元呈椭圆形,胞体结构完整,边缘清晰,间隙正常,排列规律、整齐、有序;CUMS组大鼠海马神经元出现萎缩,细胞间隙增宽,细胞排列不规则,胞体结构不完整,甚至有大量空泡样改变,甚至出现破裂;CUMS+E组大鼠海马组织病理性变化程度均较CUMS组减轻,海马神经元排列稍整齐,细胞间隙有所缩小,海马组织受损的程度进一步下降,损伤程度介于C组和CUMS组之间。说明长期自愿转轮运动对CUMS大鼠海马损伤具有一定的保护作用。(2)八臂迷宫实验结果:1)与C组比较,CUMS组大鼠完成八臂迷宫时间显著延长(P<0.01),错误潜伏期显著缩短(P<0.05),参考记忆错误次数及工作记忆错误次数均显著增多(P<0.01,P<0.05);而E组与C组比较,除完成八臂迷宫时间及工作记忆错误次数两组之间无显著差异外(P均>0.05),错误潜伏期显著延长、参考记忆错误次数显著减少(P均<0.05)。2)与CUMS组比较,CUMS+E组大鼠完成八臂迷宫时间显著缩短,错误潜伏期显著延长,工作记忆错误次数显著下降(P均<0.05),而参考记忆错误次数两组之间无显著差异(P>0.05)。说明长期自愿转轮运动可在一定程度上改善正常大鼠及CUMS大鼠学习记忆能力。(3)海马神经炎症结果:1)与C组比较,CUMS组大鼠海马促炎因子IL-6、TNF-a及IL-1β水平均显著增加(P<0.01,P<0.05),而E组与C组比较,除海马促炎因子TNF-a水平显著下降外(P<0.05),海马IL-6及IL-1β水平两组之间均无显著差异(P均>0.05)。2)与CUMS组比较,CUMS+E组大鼠海马TNF-a及IL-1β水平均显著下降(P均<0.05),海马IL-6水平无显著差异(P均>0.05)。(4)海马突触素表达结果:与C组比较,CUMS组大鼠海马突触素表达显著减少,平均光密度下降(P<0.01),而E组与C组比较海马突触素表达无显著差异(P>0.05);与CUMS组比较,CUMS+E组大鼠海马突触素表达显著增多,平均光密度增加(P<0.05)。研究结论:1)4周CUMS可导致大鼠认知功能下降,可能与慢性应激加重海马神经炎症反应、下调海马突触素表达,损伤海马组织,从而导致CUMS大鼠记忆功能损害。2)4周自愿转轮运动可能通过增强海马抗炎能力、上调海马突触素的表达,从而发挥神经保护作用,改善CUMS大鼠的学习记忆能力,但是神经炎症通过何种途径影响突触素的表达从而发挥神经保护作用还不清楚,需要进一步研究证实。总之,本研究从多角度阐释了长期自愿转轮运动改善抑郁模型大鼠认知功能的作用机制,为运动干预抑郁症提供了新的思路。