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阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease, AD)是一种进行性发展的致死性神经退行性疾病,临床表现为认知和记忆功能不断恶化,日常生活能力进行性减退,并有各种神经精神症状和行为障碍。其病理特征主要表现为老年斑(Senile plaques,SP)、神经纤维缠结(Neurofibrillary tangles, NFT)和神经元大量死亡。引起早发性家族遗传性阿尔茨海默氏症(Familial Alzheimer’s disease, FAD)的主要原因之一是Presenilin基因的变异。Presenilin蛋白是跨膜的天冬氨酸蛋白酶,有Presenilin1 (PS1)和Presenilin2 (PS2)等形式。PS1前脑特异性敲除的小鼠与PS2全身敲除的小鼠繁育出的PS1/PS2双基因敲除(DKO)小鼠表现出前脑特异性萎缩、Tau蛋白高度磷酸化和认知功能障碍等类似AD的神经退行性病症,但这些神经退行性症状不依赖于脑内Ap的沉积。直至目前,AD的致病因素和其确切的分子机制并没有被阐明,也没有有效的治疗方法。运动可以强身健体。根据运动时肌肉收缩的能量来自有氧代谢还是无氧代谢,可以将运动分为有氧运动和无氧运动。有氧训练,是指机体在氧气充分供应的情况下进行的训练。抗阻训练是力量训练的一种形式,力量训练是通过多次多组有节奏的负重练习达到改善肌肉群力量、耐力和形状的运动方式。力量训练主要是无氧运动。有迹象表明,运动也许可以改善AD病人的神经退行性症状,延缓神经退行性症状的发生过程。有氧训练是否能够改善AD模型小鼠的神经退行性症状,目前还存在争议。少见抗阻训练在AD模型小鼠上的研究报道。所以,本论文使用跑台训练和爬梯训练,分别作为有氧训练和抗阻训练的运动形式,通过观察两种不同训练方式对DKO小鼠行为学的影响,初步探索其分子机理。本实验对6月龄的DKO小鼠进行10周的跑台训练和爬梯训练,然后通过行为学实验检测其对DKO小鼠神经退行性症状的影响,并通过检测两种不同训练方式对炎症反应的影响,初步探讨跑台运动和爬梯运动影响DKO小鼠神经退行性症状可能的分子机制。为指导人们科学、合理地进行体育锻炼提供实验依据,对延缓神经退行性疾病提供参考。1.运动对DKO小鼠行为学的影响6月龄的DKO小鼠进行10周的跑台运动和爬梯运动后,使用开场实验、新异物体识别和恐惧性条件学习等实验检测小鼠的运动能力和学习记忆能力。开场实验结果显示,跑台运动和爬梯运动对DKO小鼠的运动能力没有明显影响。用新异物体识别实验、恐惧性条件反射实验,检测跑台运动组、爬梯运动组小鼠的学习和记忆能力。新异物体识别实验结果显示,跑台运动、爬梯运动对DKO小鼠的学习记忆能力没有明显的改善。恐惧性条件反射实验结果显示,DKO小鼠中,爬梯运动对海马依赖的记忆和杏仁核依赖的记忆均有明显的改善作用。综合行为学结果,爬梯运动能改善DKO小鼠的恐惧学习记忆能力。2.运动改善DKO小鼠行为学可能的分子机理为探讨运动部分改善DKO小鼠学习记忆能力可能的分子机制,实验使用白细胞计数,ELISA及Western blotting等方法检测了跑台运动和爬梯运动对DKO小鼠体内白细胞数量变化,大脑皮层、海马中一些炎症反应因子的表达量变化。结果发现,跑台运动和爬梯运动对DKO小鼠血液中白细胞数目无明显影响。跑台运动和爬梯运动对DKO小鼠皮层GFAP的表达量有明显的改善作用,但在海马中作用不明显。跑台运动和爬梯运动对6月龄DKO小鼠CD68,IL-1β无明显影响。此结果说明,爬梯运动对DKO小鼠恐惧学习记忆能力的影响可能不是通过炎症反应来介导的。