跑台运动对去卵巢应激大鼠抑郁样行为学的影响及分子机制*

杨文燕



跑台运动对去卵巢应激大鼠抑郁样行为学的影响及分子机制*

杨文燕

（中北大学体育与艺术学院，山西 太原 030051）

探讨跑台运动对围绝经期抑郁模型大鼠抑郁行为、学习记忆能力的影响。采用卵巢摘除术，建立大鼠围绝经期抑郁模型，观察跑台运动对大鼠行为影响，测试大脑相关核团单胺类神经递质的含量及BDNF的变化。跑台运动影响大鼠行为、学习记忆能力，该影响与血清皮质醇及大脑以上单胺类神经递质含量、脑源性神经营养因子BDNF变化有关。跑台运动对去卵巢应激大鼠抑郁样行为学改观较为明显，可以为锻炼作为抗抑郁的有效的非特异性手段提供理论依据。

跑台运动；去卵巢应激大鼠；抑郁样行为学；影响；分子机制

抑郁症是以显著而持久、心境低落为特征的情感障碍疾病。研究表明，抑郁症与中枢神经系统密切相关。尤其是，该系统中与应激相关的海马、下丘脑、前额叶皮层、杏仁核及纹状体等作用巨大。值得注意的是，研究表明，女性在围绝经期倘若持续时间过长，则会显著增加抑郁症患病几率。与此同时，学习与记忆能力降低也是抑郁质的基本特征，该特质与抑郁症之间的关系较为密切。本研究为能更好探讨跑台运动对围绝经期抑郁模型大鼠抑郁行为、学习记忆能力影响，采用卵巢摘除术，构建大鼠抑郁模型，测试大脑相关神经递质含量及BDNF变化。

1 材料与方法

1.1 动物及分组

选择健康的雌性的成年（约3月龄）的SD大鼠共40只作为样本。其中，个体的单个质量达到220-250g，选择室温（21-25）℃，湿度适中（55±10）%，12h昼与12h夜相间的明暗控制（8:00-20:00）环境。实验开始前，将上述大鼠随机分为四组：分别为假手术组、去卵巢组、去卵巢应激组及去卵巢应激运动组，每组共有大鼠10只。

1.2 围绝经期模型的建立及检验

在动物分组结束后，对于上述实验用雌性大鼠实施双侧卵巢切除，然后缝合好皮肤，让大鼠回笼继续饲养。在手术后进行7d恢复，在此期间每天进行阴道涂片，并持续观察其相应地变化，倘若连续5天没有出现异常则表明造模成功。假手术组步骤与此相同，只是在实验中不切除卵巢，切除服部的一个小块脂肪，然后对于伤口进行缝合。

1.3 慢性不可预知性应激模型建立

在上述选择造模成功大鼠实验成功后，择取相应的个体，进行慢性不可预知应激抑郁动物模型测试。在测试中，可以安排5分钟进行冷水强迫游泳（水温4℃）、然后进行5分钟的悬尾测试、其中要用0.8安电流对于大鼠进行每隔5分钟的持续20分钟的电击足底等，共7种刺激。应激小组的大鼠每天要随机进行1种刺激的施加，该种刺激不能连续进行，这样的刺激要连续进行4周。

1.4 焦虑和抑郁行为测试

开场实验箱的设计大小为常规的100cm×100cm×50cm比例，实验箱的周壁设置为黑色，底面为25个长宽相等的方格。实验箱在正上方加装摄像头，以便更好地监视实验用大鼠活动情况。在实验中，将实验用大鼠顺次放入箱中格，认真观察其穿越格数及直立次数，结束后要及时清理实验箱，然后进行下一只测定，防止上一只留下的气味影响到下一只实验用大鼠。

1.5 八臂迷宫实验程序

实验前，要将实验用大鼠在迷宫中央放置2天，自由进行活动，同时给予一定的限制。在这个实验中，要重复测试实验大鼠的基本空间感知觉，以食物作为基本参照物进行工作记忆的错误分析。主要考察实验大鼠完成八臂迷宫实验的时间，错误次数及参考错误次数，总错误次数。

1.6 单胺类神经递质含量测定

每组各取5只大鼠断头处死，取出双侧前额叶皮质，海马、纹状体、杏仁体、下丘脑4℃生理盐水清洗、滤纸吸干水分称重，将称重后的脑组织充分研磨，l0000r/min，按说明检测前额叶皮质NE、DA及5-HT的含量。

1.7 图像分析和统计学处理

根据大鼠脑立体定位图谱确定大鼠海马、杏仁体、下丘脑等，用显微镜拍片，对相关核团BDNF阳性神经元的表达分析，计数BDNF阳性细胞个数及面积。采用SPSS l8.0统计分析，结果标准差表示，组间单因素方差分析，以<0.05为差异具有显著性意义。

2 实验结果

2.1 慢性不可预知性应激模型

在悬尾、强迫游泳等慢性不可预知应激模型实验中，去卵巢应激组与假手术组、去卵巢组、去卵巢应激运动组之间有较为明显的差异。其中，在悬尾实验中，去卵巢应激组悬尾静止的时间明显高于假手术组、去卵巢组，且增加幅度较大；去卵巢应激运动组时间与假手术组、去卵巢组无较为明显统计学意义区别；经过跑台实验一段时间后，去卵巢应激运动组时间明显缩短，且降幅较大。在强迫游泳实验中，去卵巢应激组不动时间明显延长，且增幅较大；经过跑台实验一段时间后，去卵巢应激运动组不动时间缩短较为显著。由此可见，慢性不可预知性应激能够让大鼠产生抑郁样特质，且长期跑台运动则可以改善上述行为特质。

表1 慢性不可预知性应激测试结果

组别 悬尾不动（S） 强迫游泳不动(S) 假手术组 49.7±11.22 83.28±19.68去卵巢组 44.51±24.21 104.56±31.46去卵巢应激组 83.27±22.15 98.82±34.27去卵巢应激运动组 573.21±18.36 95.81±21.72

2.2 开场实验

与假手术组、去卵巢组相比较而言，应激模型组别的大鼠在穿越格数、修饰的次数、直立的次数等方面都有较为明显的减少，且粪便颗粒数有明显增加，中央格相对滞留时间延后；去卵巢应激运动组穿越的格数、修饰的基本次数、直立的基本次数增加较为显著。

表2 开场实验测试结果

组别 例数（n） 穿越格数（次） 直立次数(次) 修饰次数（次） 粪便颗粒(颗) 假手术组 10 59.7±21.21 17.00±2.36 4.25±1.46 1.28±0.6去卵巢组 10 24.51±7.38 9.34±2.21 7.14±2.21 2.56±1.4去卵巢应激组 10 33.27±5.16 11.00±1.76 14.35±2.62 1.82±1.2去卵巢应激运动组 10 39.21±28.45 20.80±3.25 19.74±3.75 1.81±1.7

2.3 八臂迷宫实验

与假手术组、去卵巢组比较而言，去卵巢应激组完成八臂迷宫实验的时间上明显有延长，错误次数及参考错误在次数上均有一定程度的增加，总错误次数明显高于假手术组、去卵巢组别。值得注意的是，与去卵巢应激组相比较，去卵巢应激运动组中完成上述实验的时间明显缩短，RME和TE缩短较为显著。

表3 迷宫测试结果

组别 例数（n） TT（s） RME(次) WME(次) TE(次) 假手术组 10 129.7±61.22 2.00±1.39 1.25±0.49 3.28±1.69去卵巢组 10 234.51±84.21 3.34±2.21 2.14±2.23 4.56±1.43去卵巢应激组 10 283.27±152.18 5.00±1.76 4.35±2.15 8.82±4.21去卵巢应激运动组 10 173.21±58.37 2.80±1.27 3.74±1.70 5.81±1.75

2.4 大鼠相关核团BDNF表达结果

结果显示，海马分布出现了大量的BDNF，胞浆染色，胞核不染色，神经元的大小呈现出不一致的现象，同样地分布呈现椭圆形或者圆形的特质，并存在着较长的神经突起。经过与假手术组、去卵巢组比较，去卵巢应激组海马区BDNF免疫阳性细胞从数量上、面积上都出现了较为明显的减少趋势，减少的幅度较大，一度达到百分之五十。在经过较为长时间的跑台运动后，我们发现去卵巢应激运动组海马区BDNF免疫阳性细胞数量和相应面积增加幅度更为明显，达到了百分之五十八左右。

表4 大鼠相关核团BDNF表达结果

组别 例数（n） 面积 细胞个数 面积 细胞个数 假手术组 10 4529.7±361.28 52.00±1.39 3526.25±0.49 33.28±7.69去卵巢组 10 2434.51±84.21 43.34±2.21 1782.14±2.23 14.56±5.43去卵巢应激组 10 3283.27±152.18 25.00±1.76 3241.35±2.15 28.82±4.28去卵巢应激运动组 10 4173.21±58.37 42.80±1.27 2343.74±1.70 25.81±6.74

3 讨论

3.1 跑台运动对于大鼠抑郁质行为学的影响

抑郁症诱因是多样的。作为一种情感障碍疾病，抑郁症的损伤是严重的。研究表明，围绝经期女性，其体内雌激素水平显著下降，这样就极易导致女性生理、心理方面出现症状，造成生活的质量逐步下降，继而产生抑郁类的特质。实验证明，中枢神经系统海马、纹状体、杏仁核、前额叶皮层、下丘脑部位在抑郁症发病和治疗中起着重要作用。本研究证实通过影响大脑基底外侧杏仁核、中央杏仁核、前额叶皮质及纹状体等核团nNOS、c-fos及BDNF 的表达提高抑郁大鼠的降低抑郁模型大鼠的抑郁样行为。

3.2 跑台运动对于大鼠学习记忆能力的影响

研究表明，当动物长期处于慢性应激性刺激的状态时，其情绪较为低落，其基本活动范围降低并减少，其学习和相应的记忆能力受到较为明显的抑制。我们的研究表明，学习与记忆能力的降低是抑郁质相关症状的基本表现特征。去卵巢应激组完成八臂迷宫实验的时间上明显有延长，错误次数及参考错误在次数上均有一定程度的增加，总错误次数明显高于假手术组、去卵巢组别。去卵巢应激运动组中完成上述实验的时间明显缩短，RME和TE缩短较为显著。这样的结果与之前某些学者的研究基本上保持了一致性。在本实验中，我们设计的运动周期内，应激模型组别的大鼠在穿越格数、修饰的次数、直立的次数等方面都有较为明显的减少，且粪便颗粒数有明显增加，中央格相对滞留时间延后；去卵巢应激运动组的穿越的格数、修饰的基本次数、直立的基本次数增加较为显著。这揭示出跑台运动能够在很大程度上改变抑郁样大鼠的表现，使其有比较可观的改变。

4 结论

4.1雌激素剥夺能造成大鼠类抑郁样行为，同时造成其基本空间学习记忆能力的下降。

4.2通过卵巢摘除术，联合慢性不可预知性应激建立大鼠围绝经期抑郁模型，同时进行4周跑台运动，证明运动改善抑郁大鼠抑郁及焦虑行为及学习记忆能力与血清CORT含量及大脑相关核团单胺类神经递质及BDNF变化有关。

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Effect of Treadmill Exercise on Depression - like Behavior in Ovariectomized Rats and Its Molecular Mechanism

YANG Wenyan

(North China University, Taiyuan 030051, Shanxi, China)

中北大学人文社科研究基金“跑台运动对去卵巢应激大鼠抑郁样行为学的影响及分子机制研究”。

杨文燕（1993—），山西临汾人，硕士生，研究方向：体育教育训练学。