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研究目的:观察长期运动、海藻糖及运动海藻糖联合应用对老年小鼠认知功能及皮层自噬信号通路的影响,探讨自噬激活与运动、海藻糖改善老年脑认知功能之间的关系,为老年人通过科学健身实现健康衰老和成功脑衰老提供理论和实验依据。研究方法:15月龄健康雄性C57BL/6小鼠40只,随机分为老年对照组(OC),海藻糖处理组(T),运动组(E),运动+海藻糖联合应用组(E+T);另外有10只3月龄C57BL/6小鼠设立为青年对照组(YC)。E、E+T组小鼠进行为期12周的游泳运动训练。末次训练结束48h后,所有小鼠进行力竭实验,检测运动耐力;间隔24h后进行Y-maze实验,检测学习记忆能力。免疫蛋白印迹实验测定皮层组织中自噬相关蛋白LC3、p62、Parkin蛋白的表达,AMPK/mTOR信号通路蛋白的表达。研究结果:1、运动、海藻糖、运动联合海藻糖对老年小鼠运动耐力的影响与YC组小鼠相比,OC组小鼠力竭时间都显著下降(P<0.01);与OC组小鼠相比,T组小鼠力竭没有显著性差异,E组、E+T组小鼠力竭时间显著延长(P<0.05,P<0.01);与T组小鼠相比,E组、E+T组小鼠力竭时间显著延长(P<0.05、P<0.01);与E组小鼠相比,E+T组小鼠力竭时间也显著延长(P<0.05)。2、运动、海藻糖、运动联合海藻糖对老年小鼠学习记忆能力的影响与YC组小鼠相比,OC组小鼠找到安全区的时间显著延长(P<0.01),T组、E组、E+T组小鼠找到安全区的时间显著缩短(P<0.05、P<0.05、P<0.05);与OC组小鼠相比,T组,E组和E+T组小鼠找到安全区的时间也都显著缩短(P<0.01、P<0.01、P<0.01)。3、运动、海藻糖、运动联合海藻糖对老年小鼠皮层自噬信号通路的影响与YC组小鼠相比,其他各组小鼠p62的蛋白表达水平没有显著变化。与YC组小鼠相比,OC组小鼠LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值明显下降(P<0.05);与OC组小鼠相比,T组、E组、E+T组LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值显著增加(P<0.01、P<0.01、P<0.01)。与YC组小鼠相比,OC组小鼠LC3-Ⅱ的蛋白表达水平显著下降(P<0.05);与OC组小鼠相比,T组、E组、E+T组LC3-Ⅱ的蛋白表达水平显著增加(P<0.01、P<0.01、P<0.01)。与YC组小鼠相比,OC组小鼠Parkin的蛋白表达水平没有显著性差异,E组、E+T组小鼠Parkin的蛋白表达水平明显升高(P<0.05、P<0.05);与OC组小鼠相比,T组、E组、E+T组小鼠Parkin的蛋白表达水平显著升高(P<0.05、P<0.05、P<0.01)。与YC组小鼠相比,OC组、E+T组小鼠Bnip3L的蛋白表达水平显著下降(P<0.05、P<0.05);与OC组小鼠相比,T组、E组、E+T组小鼠Bnip3L的蛋白表达水平显著升高(P<0.05、P<0.05、P<0.01)。4、运动对老年小鼠皮层AMPK/mTOR信号通路的影响与YC组小鼠相比,OC组小鼠p-AMPK/AMPK显著减少(P<0.05);与OC组小鼠相比,T组、E组、E+T组小鼠p-AMPK/AMPK显著增加(P<0.05、P<0.05、P<0.05)。与YC组小鼠相比,OC组小鼠p-mTOR/mTOR无显著性差异;与OC组小鼠相比,T组小鼠p-mTOR/mTOR无显著性差异,E组、E+T组小鼠p-mTOR/mTOR显著下降(P<0.01、P<0.05)。与YC组小鼠相比,OC组小鼠p-S6k/S6k无显著性差异;与OC组小鼠相比,T组小鼠p-S6k/S6k无显著性差异,E组、E+T组小鼠p-S6k/S6k显著下降(P<0.01、P<0.05);与T组小鼠相比,E组小鼠p-S6k/S6k明显下降(P<0.05)。研究结论:1.运动通过AMPK/mTOR信号通路激活了老年小鼠皮层自噬,改善了认知功能。2.海藻糖通过非mTOR依赖的方式激活了老年小鼠皮层自噬,改善了认知功能。