有氧运动对APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织线粒体氧化磷酸化功能的影响

作者：房国梁^*; 崔凯茵; 赵杰修; 李良; 李茜

来源：中国运动医学杂志, 2020, 39(10): 789-796.

DOI：10.16038/j.1000-6710.2020.10.006

• 有氧运动
• 大脑皮质
• 海马组织
• 线粒体
• 氧化磷酸化

目的:探讨有氧运动对APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织线粒体氧化磷酸化功能的影响,为有氧运动防治阿尔茨海默症提供理论依据。方法:雄性APP/PS1小鼠随机分为安静对照组(T-CG组)和运动组(T-EG组),野生型C57BL/6J小鼠也随机分为安静对照组(W-CG组)和运动组(W-EG组),T-EG和W-EG组小鼠进行为期8周的跑台训练。在第9周进行Morris水迷宫实验检测所有小鼠的认知能力。水迷宫实验结束后,分离所有小鼠大脑皮质和海马组织。通过试剂盒检测大脑皮质和海马组织ATP含量、线粒体呼吸链复合体Ⅰ～Ⅴ相对酶活性和线粒体膜电位情况;通过Western blot检测线粒体Cox5a、Cox2、Nd1和Sdhc的蛋白水平。结果:与W-CG组相比,T-CG组小鼠大脑皮质和海马组织ATP含量、线粒体呼吸链复合体Ⅰ～Ⅴ相对酶活性、线粒体膜电位以及Cox5a、Cox2、Nd1和Sdhc的蛋白水平均显著下降;Morris水迷宫实验逃逸时间和逃逸距离显著增加。而经过8周跑台训练后,与T-CG组相比,T-EG组小鼠大脑皮质和海马组织ATP含量显著上升;大脑皮质线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的相对酶活性显著提高,而海马组织线粒体呼吸链复合体Ⅰ～Ⅴ的相对酶活性均显著提高;大脑皮质和海马组织线粒体膜电位显著上升;线粒体Cox5a、Cox2、Nd1和Sdhc的蛋白水平均显著上升;Morris水迷宫实验逃逸时间和逃逸距离显著减少。此外,与W-CG组相比,W-EG组小鼠大脑皮质和海马组织ATP含量、线粒体呼吸链复合体Ⅰ-Ⅴ相对酶活性、线粒体膜电位以及Cox5a、Cox2、Nd1和Sdhc的蛋白水平均显著提高;Morris水迷宫实验逃逸时间显著减少。结论:有氧运动能够显著提高APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织ATP含量、线粒体呼吸链复合体酶活性和线粒体膜电位,通过提高线粒体氧化磷酸化调控关键蛋白表达,改善APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织线粒体氧化磷酸化功能,提高认知功能。

• 单位
  国家体育总局体育科学研究所