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第一部分 跑步锻炼对抑郁症CUS模型大鼠行为学及海马神经炎症的作用目的:抑郁症是一种常见的心境障碍,严重影响患者的生活质量。跑步锻炼已经被证明能够改善抑郁症状,但其抗抑郁作用的具体机制仍不明确。海马神经炎症失调在抑郁症的发病机理中起着非常关键的作用。本研究主要探讨跑步锻炼对抑郁症CUS模型大鼠行为学和海马神经炎症的作用。方法:选取6~8周龄的雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,在适应性饲养、糖水偏好基线测试后,筛选出糖水偏好正常的大鼠随机分为空白对照组(Control group,n=19)和CUS干预组(CUS intervention group,n=100)。给予CUS干预组大鼠5周的CUS干预,运用糖水偏好试验评估大鼠的抑郁样行为,筛选出成模大鼠33只,即CUS组。然后将CUS组大鼠随机分为CUS+标准组(CUS+STD group,n=16)和CUS+跑步锻炼组(CUS+RN group,n=17),对CUS+RN组大鼠进行连续6周的跑步锻炼干预。于每周固定时间称量大鼠的体质量,跑步锻炼干预结束后分别运用糖水偏好试验和高架十字迷宫试验来检测大鼠的抑郁样行为和焦虑样行为,并分别运用实时定量PCR技术和ELISA技术检测海马组织内炎症因子的mRNA表达水平和蛋白表达量。结果:1.体质量:在CUS干预之前,CUS组大鼠与Control组大鼠的体质量差异无统计学意义(P>0.05)。CUS干预开始后,CUS组大鼠的体质量较空白对照组显著降低(P<0.01)。在跑步锻炼期间,CUS+STD组和CUS+RN组的大鼠的体质量均较Control组显著降低(P<0.01,P<0.01)。2.糖水偏好试验:在CUS干预前,CUS组和Control组大鼠糖水偏好百分比的差异无统计学意义(P>0.05);在持续5周的应激干预后,CUS组大鼠的糖水偏好百分比较Control组大鼠显著降低(P<0.01)。在经历6周的跑步锻炼干预后,CUS+RN组大鼠的糖水偏好百分比较CUS+STD组显著升高(P<0.01)。3.高架十字迷宫试验:Control组、CUS+STD组和CUS+RN组大鼠的进臂总次数、开臂进入次数和停留时间、闭臂进入次数和停留时间、开臂进入次数百分比以及开臂停留时间百分比等参数均无统计学差异(P>0.05)。4.实时定量PCR:CUS+STD组大鼠海马组织内炎症因子IL-1β和i NOS的mRNA表达水平较Control组显著升高(P<0.01,P<0.05)。此外,CUS+RN组大鼠海马组织中IL-1β的mRNA表达水平较CUS+STD组大鼠显著性降低(P<0.05)。三组大鼠海马组织IL-6和TNF-α的mRNA表达水平均无显著性差异(P>0.05,P>0.05)。5.ELISA:CUS+STD组大鼠海马组织IL-1β和IL-6的蛋白表达量较Control组显著升高(P<0.05,P<0.05)。而与CUS+STD组大鼠相比,CUS+RN组大鼠海马组织内IL-1β和IL-6的蛋白表达量显著降低(P<0.01,P<0.01)。此外,CUS+STD组大鼠海马组织的i NOS的蛋白表达量较Control组显著性增加(P<0.05),但三组大鼠海马组织内TNF-α的蛋白表达量无显著性差异(P>0.05)。结论:1.跑步锻炼可以缓解抑郁症CUS模型大鼠的抑郁样行为。2.抑郁症CUS模型大鼠海马内炎症因子的水平升高,跑步锻炼则可抑制抑郁症模型大鼠海马内炎症因子的表达。第二部分 跑步锻炼对抑郁症CUS模型大鼠海马小胶质细胞的作用目的:跑步锻炼可以缓解抑郁症模型大鼠的抑郁样症状并抑制该模型大鼠海马内炎症因子的表达,但其涉及的细胞机制有待阐明。本研究主要探讨跑步锻炼对抑郁症CUS模型大鼠海马小胶质细胞总数量以及小胶质细胞活化的作用。方法:从第一部分的大鼠中每组随机选取5只制备脑组织冰冻切片,采用免疫组织化学与体视学相结合的方法对各组大鼠海马各亚区小胶质细胞的总数量进行精确定量研究,运用免疫荧光方法结合激光共聚焦技术评估各组大鼠海马各亚区活化小胶质细胞的密度及其占小胶质细胞的比例。结果:1.体视学:CUS+STD组大鼠海马CA1、CA2/3和DG区的Iba1+小胶质细胞数量较Control组大鼠显著升高(P<0.01,P<0.01,P<0.01)。而经过6周的跑步锻炼后,与CUS+STD组大鼠相比,CUS+RN组大鼠海马CA1、CA2/3和DG区的Iba1+小胶质细胞数量显著降低(P<0.01,P<0.01,P<0.05)。2.免疫荧光染色:与Control组大鼠相比,CUS+STD组大鼠海马CA1、CA2/3和DG区中Iba1+/CD68+小胶质细胞的密度显著升高(P<0.01,P<0.01,P<0.01),Iba1+/CD68+小胶质细胞占Iba1+小胶质细胞的比例也显著升高(P<0.05,P<0.01,P<0.01)。而CUS+RN组大鼠海马DG区Iba1+/CD68+小胶质细胞的密度以及Iba1+/CD68+小胶质细胞占Iba1+小胶质细胞的比例均较CUS+STD组有所降低(P<0.01,P<0.01)。但与CUS+STD组相比,CUS+RN组大鼠海马CA1和CA2/3区Iba1+/CD68+小胶质细胞的密度以及Iba1+/CD68+小胶质细胞占Iba1+小胶质细胞的比例的改变均无统计学意义(P>0.05,P>0.05;P>0.05,P>0.05)。结论:1.抑郁症CUS模型大鼠海马CA1、CA2/3和DG区小胶质细胞的总数量均显著增加,跑步锻炼对这些改变具有显著的改善作用。2.抑郁症CUS模型大鼠海马CA1、CA2/3和DG区小胶质细胞活化均显著增强,跑步锻炼则可显著抑制该模型大鼠海马DG区小胶质细胞的活化。3.跑步锻炼对抑郁症模型海马小胶质细胞的作用可能是其改善抑郁症状及抑制海马内炎症因子表达的重要机制。