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目的:对阿尔茨海默病(Alzheimer’s dieases,AD)的研究发现,AD脑中内质网应激关键分子肌醇需求酶1α(inositol-requiring enzyme 1,IRE1α)的激活所介导的炎症反应可能参与AD病理进程。另外,关于运动的研究表明,运动干预可预防或缓解机体慢性炎症病变、改善AD病理、并提高AD小鼠的学习与记忆能力。由此,本文提出假设,运动是否能通过调节IRE1α介导的炎症信号通路来缓解AD?本研究对APP/PS1转基因小鼠(三月龄)和野生小鼠(三月龄)进行12周的运动干预,观察其空间物记忆能力、脑内Aβ的水平、IRE1α信号通路相关分子的表达和下游炎症因子的表达情况。从IRE1α的角度切入探讨运动抗炎的效果,以期为AD的早期预防和病理缓解提供新的思路。方法:本研究选取三月龄的APP/PS1转基因小鼠和野生型小鼠各18只,将其分为野生对照组(Wild-type Control,WT组)和野生运动组(Wild-type Exercise,WE组),将APP/PS1小鼠分为AD对照组(AD Control,AD组)和AD运动组(AD Exercise,AE组),每组各9只。三月龄的AE组和WE组小鼠开始12周的跑台运动,第13周,Morris水迷宫实验评价小鼠的学习记忆能力。对小鼠取材后,采用免疫荧光实验检测小鼠海马核内NF-κB水平;采用Real-time PCR技术检测小鼠海马内的IL-1β、TNF-α、IL-1α、IL-6、IL-8、IL-12、ICAM-1、i NOS的m RNA水平;采用ELISA技术检测小鼠海马Aβ40和Aβ42的水平;采用Simple Western和Western Blot技术检测小鼠海马内质网应激与炎症相关蛋白BIP、p-IRE1α、p-IKK、p-IκB、NF-κB的蛋白表达水平。结果:(1)APP/PS1小鼠的学习记忆能力明显降低,但运动后被显著改善:定位航行实验结果显示,与WT组相比,AD组小鼠在第3(P<0.05)、4(P<0.05)和5(P<0.01)天的潜伏期显著性增加,第4(P<0.01)和5(P<0.05)天的平台象限时间百分比显著性增加;与WE组相比,AE组小鼠在第2(P<0.01)、3(P<0.05)和5(P<0.05)天的潜伏期显著性降低,第2(P<0.01)、3(P<0.05)和5(P<0.01)天的平台象限时间百分比显著性增加。空间探索实验结果显示,与WT组相比,AD组的平台穿越次数极显著降低(P<0.01),WE组的平台象限时间和平台象限路程百分比显著升高(P<0.05);与WE组相比,AE组的平台象限时间百分比显著降低(P<0.05);与AD组相比,AE组的平台穿越次数显著升高(P<0.05)。(2)运动可减少APP/PS1小鼠海马Aβ水平:ELISA结果显示,从海马中Aβ40的含量来看,WE组较WT组的显著降低(P<0.05);AD组较WT组显著升高(P<0.01),AE组较AD组显著降低(P<0.01);从海马中Aβ42的含量来看,AD组较WT组显著升高(P<0.01);AE组较AD组则显著降低(P<0.01)。(3)运动可下调APP/PS1小鼠海马内质网应激水平和IRE1α介导的炎症信号通路:Simple Western和Western Blot结果显示,与WT组相比,AD组小鼠海马BIP(P<0.05)、p-IRE1α(P<0.01)、p-IKK(P<0.05)、p-IκB(P<0.05)和NF-κB(P<0.01)表达显著升高;AE组较WE组蛋白p-IKK的表达水平显著升高(P<0.05)。与A组相比,AE组小鼠海马BIP(P<0.05)、p-IRE1α(P<0.05)和p-IκB(P<0.01)的蛋白水平显著降低。免疫荧光结果显示,从细胞核NF-κB的平均荧光强度来看,AD组较WT组显著升高(P<0.05);AE组较AD组显著降低(P<0.05)。(4)运动可降低APP/PS1小鼠和野生型小鼠的海马炎症因子水平:Real-time PCR结果显示,与WT组相比,WE组小鼠海马IL-2(P<0.05)、IL-12(P<0.05)、IL-1α(P<0.05)和i NOS(P<0.01)的表达水平显著降低,AD组小鼠海马TNF-α水平极显著升高(P<0.01);与WE组相比,AE组小鼠海马IL-6(P<0.05)的表达显著升高;与AD组相比,AE组小鼠海马内TNF-α(P<0.01)和i NOS(P<0.05)的表达显著降低。结论:(1)6月龄APP/PS1小鼠的空间学习记忆能力在12周跑台运动后显著被提高。(2)6月龄APP/PS1小鼠海马内Aβ40和的Aβ42含量显著升高,12周跑台运动可以显著降低小鼠海马内Aβ40和的Aβ42含量。(3)6月龄的APP/PS1小鼠海马内存在高度内质网应激和IRE1α炎症信号激活,运动能够下调APP/PS1小鼠内质网应激水平和IRE1α炎症信号通路的表达。(4)3个月的跑台运动可以对6月龄的APP/PS1小鼠海马起到一定的抗炎作用,其机制可能与IRE1α/IKK/IκB/NF-κB介导的炎症相关基因转录有关。