研究目的:探究长期、规律的有氧运动对海马学习记忆能力、对海马组织内脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、酪氨酸激酶受体B(Tropomyosin-related kinase B,TrkB)、环磷酸腺苷效应元件结合蛋白(Cyclic AMP response element binding protein,CREB)的表达和学习记忆的影响及有氧运动血清对HT-22的作用,为有氧运动改善大脑认知和学习记忆提供理论依据。研究方法:大鼠有氧运动、水迷宫及取样。两月龄SPF级雄性SD大鼠共23只,在适应性运动8天后随机分为两组:有氧运动组(E组,n=11)进行6周,每周为期6天的递增负荷有氧运动。设置跑台的起始速度为15m/min,5min后增至18m/min,10min后速度达20m/min,前两周跑台坡度为0°,以20m/min分别运动45、50min,第3周始在速度达20m/min时增加跑台坡度为5°,分别运动50、60、60、65min。安静对照组(C组,n=12)常规饲养,不运动。第7周所有参与实验的大鼠均进行Morris水迷宫测试。空间探索实验结束后24h之内处死大鼠,断头取脑,取出海马组织,检测海马组织BDNF、TrkB、CREB的含量。大鼠运动血清细胞培养实验。海马HT-22细胞分别以10%E组大鼠血清和10%C组大鼠血清代替胎牛血清,配制成完全培养基共同处理细胞72h,使用ELISA法对E组和C组细胞提取物中、细胞培养上清中BDNF、TrkB、CREB蛋白含量进行测试。各检测方法的实验结果均以均数±标准差表示,采用独立样本T检验对其进行统计学分析,以p<0.05为组间差异性显著的标准。结果:递增负荷有氧运动能够显著提高大鼠血红蛋白含量和心脏/体重比值;虽不能显著改善水迷宫测试定位航行实验的逃避潜伏期,但能够显著提高大鼠空间探索实验穿越平台次数;能够显著上调大鼠海马组织内BDNF的表达,BDNF含量的上升会促使其与TrkB的结合和TrkB表达的显著增加,激活下游信号通路,实现海马组织CREB表达的显著增加,同时也使得E组大鼠血清中BDNF、TrkB的表达量显著提升,但血清CREB的表达无显著性差异;E组与C组大鼠血清培养的HT-22细胞,其提取物中BDNF、TrkB的表达E组细胞均显著高于C组细胞,CREB的表达无显著性差异;细胞培养上清中BDNF、CREB的表达E组细胞高于C组细胞,TrkB的表达E组细胞低于C组细胞但无显著性差异。结论:6周递增负荷有氧运动能够使大鼠机体产生良性改变,大鼠海马组织BDNF、TrkB、CREB表达增加,大鼠空间学习记忆能力得到改善;有氧运动血清使海马细胞BDNF、TrkB表达的变化可能是有氧运动改善大脑认知和学习记忆的分子机制之一。