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研究目的:观察高强度间歇运动对中年小鼠自噬相关蛋白以及线粒体复合物蛋白表达的影响,探讨高强度间歇训练对中年小鼠海马可塑性的影响,为中年人科学锻炼提供科学依据。研究方法:中年(12月龄)健康雄性ICR小鼠13只,随机分为对照组(control group,CON,n=6)和高强度间歇运动组(high-intensity interval training group,HIIT,n=7)。其中,CON组无任何形式的运动干预,HIIT组首先进行2周的运动预适应,之后进行最大耐力测试,根据测试结果制定高强度间歇运动方案,高强度期间的运动强度为小鼠最大耐力的85%-90%,间歇期间的运动强度为最大耐力的50%-60%,每周训练5天(周三、周日休息),训练时长为7周。通过旷场实验测试小鼠的自发活动和探究行为状况,通过蛋白免疫印迹法(Western blot)测定小鼠海马学习记忆相关蛋白:环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)、脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF);自噬相关蛋白微管相关蛋白 1 轻链 3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3/MAP1LC3)、泛肽结合蛋白 1(sequestosomel,p62/SQSTM1)、Bcl-2/腺病毒E1B19kDa 结合蛋白 3L(BCL2/adenovirus E1B 19 kDa interacting protein 3-like,Bnip3L)以及线粒体复合物(oxidative phosphorylation,OXPHOS)的蛋白表达。研究结果:1.旷场实验结果显示:与CON组小鼠相比,HIIT组小鼠穿越中央格次数显著减少(P<0.05),且在中央格停留时间显著缩短(P<0.01)。2.Western blot实验结果显示:(1)两组小鼠海马全组织CREB和p-CREB蛋白表达与CON组相比,7周HIIT训练后HIIT组小鼠海马全组织中CREB蛋白表达无显著变化(P>0.05),p-CREB的蛋白表达显著降低(P<0.05)。(2)两组小鼠海马全组织BDNF蛋白表达与CON组相比,HIIT组小鼠海马全组织中BDNF蛋白表达显著降低(P<0.01)。(3)两组小鼠海马全组织OXPHOS蛋白表达与CON组相比,7周高强度间歇训练后,HIIT组小鼠海马全组织中线粒体复合物Complex Ⅰ蛋白表达显著降低(P<0.05),ComplexⅡ蛋白表达无显著变化(P>0.05),但 ComplexⅢ、ComplexⅣ、ComplexⅤ(P<0.05,P<0.05,P<0.01)蛋白表达显著增加。(4)两组小鼠海马全组织LC3蛋白表达与CON组相比,7周高强度间歇训练后,HIIT组小鼠海马全组织中LC3 Ⅱ/LC3Ⅰ的比值有下降趋势,但差异未达到显著性(P=0.0831)。LC3 Ⅱ/β-actin的表达也有下降趋势,但差异也未达到显著性(P=0.0943)。(5)两组小鼠海马全组织p62蛋白表达与CON组相比,HIIT组小鼠海马全组织中p62蛋白表达无显著变化(P>0.05)。(6)两组小鼠海马线粒体组分LC3蛋白表达与CON组相比,7周高强度间歇训练后,HIIT组小鼠海马线粒体组分中LC3Ⅱ/LC3 Ⅰ的比值显著降低(P<0.01),LC3 Ⅱ的表达也显著降低(P<0.01)。(7)两组小鼠海马线粒体组分p62蛋白表达与CON组相比,HIIT组小鼠海马线粒体组分中p62蛋白表达无显著变化(P>0.05)。(8)两组小鼠海马线粒体组分Bnip3L蛋白表达与CON组相比,HIIT组小鼠海马线粒体组分中Bnip3L蛋白表达显著降低(P<0.01)。研究结论:1.高强度间歇运动减少了中年小鼠的自发活动和探索行为。2.高强度间歇运动抑制了中年小鼠海马CREB-BDNF信号通路。3.高强度间歇运动下调了中年小鼠海马线粒体自噬和Complex Ⅰ的蛋白表达,上调了 Complex Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的蛋白表达。4.高强度间歇运动组小鼠的行为表现可能与高强度间歇运动对线粒体自噬功能和线粒体复合物的调控有关。